人工濕地基質(zhì)及植物篩選研究.pdf

1、人工濕地污水處理系統(tǒng)是一種新興的污水處理方式，與其他污水處理方式相比人工濕地污水處理系統(tǒng)具有投資少、運行成本低、處理效果好等優(yōu)點。人工濕地基質(zhì)和植物是人工濕地的重要組成部分，對污水中氮磷的去除起到重要作用。本研究主要研究不同基質(zhì)對污水中氮磷的吸附解吸能力和不同植物對污水中氮磷的去除能力。主要結(jié)論如下:
　　1.選用活性煤、陶粒、水洗砂、火山巖、沸石為基質(zhì)進行氮的吸附解吸試驗。結(jié)果表明隨著溶液初始氮濃度升高，基質(zhì)對氮的吸附量也升高。

2、在試驗濃度下各基質(zhì)吸附量的大小表現(xiàn)為沸石＞活性煤＞火山巖＞水洗砂＞陶粒。最大吸附量分別為463.51，173.00，92.56，86.50，78.00 mg·kg-1。沸石的解吸量始終遠低于其他幾種基質(zhì)。其他4種基質(zhì)的解吸量隨著溶液初始濃度增加而增加，當溶液初始濃度為100 mg·L-1解吸量最大，最大解吸量表現(xiàn)為活性煤＞火山巖＞水洗沙＞陶粒分別為33.64，27.49，23.06，15.94mg·kg-1。各基質(zhì)的解吸率隨著溶液初始濃

3、度增加而降低，最小解吸率表現(xiàn)為火山巖＞水洗砂＞陶粒＞活性煤＞沸石。最小解吸率分別為29.74％、26.68％、20.45％、19.45％、1.43％。對5種基質(zhì)進行Langmuir方程擬合，發(fā)現(xiàn)陶粒水洗砂火山巖能較好擬合Langmuir方程。綜合考慮沸石吸附量高吸附率高且受溶液濃度的影響較小，解吸量和解吸率低適合作為人工濕地材料用于吸附水中的氨氮。
　　2.選用活性煤、沸石、水洗砂、火山巖、陶粒、鐵砂為基質(zhì)進行磷的吸附解吸試驗。結(jié)

4、果表明隨著溶液初始磷濃度升高基質(zhì)對磷的吸附量也升高。不同基質(zhì)對溶液中磷的吸附量依次為活性煤＞鐵砂＞沸石＞火山巖＞陶粒＞水洗砂。最大吸附量分別為260.47，246.66，166.44，110.74，65.83，30.25 mg·kg-1?；|(zhì)的解吸量隨著溶液濃度的升高而升高6種基質(zhì)的解吸量依次為活性煤＞火山巖＞沸石＞陶粒＞水洗砂＞鐵砂。最大解吸量分別為33.88，28.33，25.22，21.43，14.10，11.93 mg·kg-1

5、。隨著溶液初始濃度升高基質(zhì)解吸率也升高6種基質(zhì)的解吸率依次為水洗砂＞陶粒＞火山巖＞沸石＞活性煤＞鐵砂最大解吸率分別為55.94％、32.75％、25.63％、15.22％、14.63％、4.90％。對6種基質(zhì)進行Langmuir方程擬合發(fā)現(xiàn)沸石、水洗砂、火山巖、陶粒能較好的擬合Langmuir方程。綜合考慮，活性煤和鐵砂的吸附量高解吸率低，對磷的凈化效率更高，適合作為人工濕地基質(zhì)材料。但是由于鐵砂在作為人工濕地基質(zhì)的材料時會產(chǎn)生鐵銹雜質(zhì)

6、，會降低鐵砂的吸附效率，影響人工濕地的凈化效率，所以活性煤更適合作為人工濕地的基質(zhì)材料。
　　3.選用菖蒲蘆葦鳶尾香蒲作為人工濕地植物進行試驗，研究植物不同時期對污水中氮磷的去除率及污水在人工濕地污水處理系統(tǒng)中的最佳停留時間。比較植物不同部分實驗前后的生物量及氮磷含量變化，研究各部分對植物凈化效率的影響。研究結(jié)果表明在植物生長時期對污水中氮磷的凈化效率高于植物穩(wěn)定時期。當污水在人工濕地污水處理系統(tǒng)中停留4天后凈化效率最高，不同植物

7、對污水中NH4+-N的去除率不同，最大去除率表現(xiàn)為香蒲＞鳶尾＞菖蒲＞蘆葦＞空白，去除率分別為98.30％、98.16％、97.67％、96.78％、94.54％。不同植物對污水中TP的去除率不同，最大去除率表現(xiàn)為香蒲＞鳶尾＞菖蒲＞蘆葦＞空白，去除率分別為96.68％、96.42％、95.92％、95.23％、88.31％。試驗后植物各部分氮磷含量增加量不同，地上部氮磷增加量大于地下部氮磷增加量。地上部氮含量增加表現(xiàn)為香蒲＞菖蒲＞鳶尾＞蘆

8、葦增加量范圍為0.82-1.29mg·g-1，地下部氮含量增長表現(xiàn)為香蒲＞鳶尾＞菖蒲＞蘆葦增加量范圍為0.72-0.98mg·g-1。地上部磷含量增加表現(xiàn)為香蒲＞蘆葦＞鳶尾＞菖蒲增加量范圍為0.41-0.56mg·g-1。地下部磷含量增加表現(xiàn)為香蒲＞鳶尾＞蘆葦＞菖蒲增加量范圍為0.36-0.51mg·g-1。各植物對氮的積累量表現(xiàn)為鳶尾＞香蒲＞菖蒲＞蘆葦分別為7.0、6.37、6.02、5.60mg·g-1。各植物對磷的積累量表現(xiàn)為香蒲