好氧/厭氧多級(jí)串聯(lián)潛流人工濕地脫氮效果
摘要：為了調(diào)整傳統(tǒng)潛流濕地內(nèi)部溶解氧分布狀態(tài)，提高其對(duì)生活污水水質(zhì)凈化的效率，對(duì)傳統(tǒng)潛流濕地進(jìn)行了不同區(qū)段的劃分及功能強(qiáng)化，設(shè)計(jì)了不同結(jié)構(gòu)的好氧/厭氧多級(jí)串聯(lián)潛流人工濕地，研究了好氧/厭氧段比例、位置及人工曝氣等因素對(duì)脫氮效率的影響，并與傳統(tǒng)潛流濕地進(jìn)行凈化效果的比較。結(jié)果表明，傳統(tǒng)潛流濕地對(duì)NH+4-N和TN的去除率分別為18.4%和40.6%，以好氧/厭氧/好氧段方式串聯(lián)采用前部和后部曝氣并作厭氧處理的潛流濕地(即O-A-O強(qiáng)化曝氣SFCWs)分別為99.7%和50.7%；O-A-O強(qiáng)化曝氣SFCWs對(duì)NH+4-N的去除率為100%，O-A-O不曝氣SFCWs為50%左右；在濕地前部、中部和后部曝氣對(duì)NH+4-N的去除率分別提高82.81%、73.16%和17.91%.可見(jiàn)，在實(shí)驗(yàn)條件下曝氣能顯著提高濕地的脫氮效率，尤其是NH+4-N的去除率；在濕地不同位置曝氣均能不同程度提高脫氮效率，在濕地前段和后段曝氣的O-A-O強(qiáng)化曝氣SFCWs能最大程度的提高NH+4-N和TN的去除率；但是曝氣產(chǎn)生的富氧環(huán)境不利于反硝化反應(yīng)的順利進(jìn)行，反硝化作用不充分是限制TN去除率的重要因素。
關(guān)鍵詞：曝氣，溶解氧，好氧/厭氧串聯(lián)，硝化，脫氮率
人工濕地（constructedwetlands）是20世紀(jì)70年代末發(fā)展起來(lái)的一種污水處理技術(shù)，具有出水水質(zhì)較好、氮磷去除能力強(qiáng)、運(yùn)行維護(hù)方便、管理簡(jiǎn)單、投資及運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。微生物的硝化和反硝化作用是潛流人工濕地（subsurfaceflowconstructedwedlands，SFCWs）脫氮的主要機(jī)制。由于單一潛流人工濕地自身結(jié)構(gòu)的限制，填料中供氧不足而長(zhǎng)期保持在厭氧或缺氧狀態(tài)，抑制了硝化細(xì)菌的活性，使硝化作用進(jìn)行的不完全，限制了人工濕地的脫氮能力。而采用人工曝氣的方式雖然有效增加了系統(tǒng)溶氧分布，提高了人工潛流濕地NH4+-N的去除率，但反硝化過(guò)程受到抑制，因而TN去除率的提高不顯著。潛流濕地結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理是導(dǎo)致TN去除效果較差的主要原因。因此設(shè)計(jì)時(shí)既要保證水中有充足的溶解氧以完成NH4+-N的硝化，同時(shí)又要使反硝化細(xì)菌有適宜的厭氧缺氧環(huán)境和充足的有機(jī)物來(lái)源，以保障反硝化過(guò)程順利進(jìn)行，以此達(dá)到提高NH4+-N和TN去除率的效果。
本研究將傳統(tǒng)潛流濕地沿水流方向劃分為若干不同的好氧段和厭氧段，采取強(qiáng)化曝氣和強(qiáng)化厭氧、優(yōu)化好氧/厭氧段比例和位置等措施對(duì)生活污水水質(zhì)凈化效果的影響，以期達(dá)到改善濕地內(nèi)溶解氧分布狀態(tài)、提高硝化反硝化細(xì)菌活性、提高污染物去除效果尤其是脫氮效果的目的，為人工濕地污水處理技術(shù)的改進(jìn)提供理論基礎(chǔ)和應(yīng)用借鑒。
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