摘要：采取室內填料柱級配淋洗試驗的方法，選取粉煤灰、煤渣、空心磚填料組合作為人工濕地填料，進行不同填料級配污水凈化效果研究。結果表明：在相同進水水質和水力負荷運行條件下，粉煤灰、煤渣、空心磚以體積比3：l：l混合時，COD、TN、NI-h*-N去除效果最好，去除率最高分別達到47．83%、81．93%、93，53%；粉煤灰、煤渣、空心磚以體積比1：l：3混合時，rP去除率較高，可達到85．97%。試驗所選填料及級配對NO~--N無較好的去除效果。考慮到填料物理特性及長期穩定運行的需要，選擇粉煤灰、煤渣、空心磚以體積比3：1：l混合填料作為人工濕地去污填料最為適宜。

關鍵詞：人工濕地；填料級配；淋洗；去污性能

近年來，隨著水資源的緊缺，處理生活污水進行水資源回用逐漸成為熱點。而人工濕地以其自然、處理效果穩定等優點，又逐漸成為水處理中的熱點。人工濕地污水處理系統是目前世界上低投資、低能耗、最廉價、行之有效的處理污水和利用污水的系統工程。近年來，在國內外被廣泛應用。它主要利用植物、微生物和填料之間的物理、化學和生物作用達到污水凈化的目的。人工濕地可以分為表面流人工濕地和潛流人工濕地兩種類型。潛流人工濕地對污染物質的去除是植物吸收、微生物轉化及基質物理化學作用三方面共同作用的結果。其中，基質起著非常重要的作用，它不僅為植物生長、微生物附著提供適宜條件，自身還通過物理化學吸附，沉降絡合等作用有效去除污染物質。

潛流人工濕地污水處理系統中所使用的填料是人工濕地的基質與載體，包括多種類型，其所有理化性狀都可能影響到對污水的處理效果。在人工濕地內部填充多孔的、有較大比表面的填料，可以改善人工濕地的水力學性能，為微生物提供更大的附著面積，同時增強系統對污染物(尤其是氮、磷)的去除能力。填料對污染物的成功截留為后續植物吸收創造良好條件，是出水水質的重要保證。

填料的類型以及比例是影響人工濕地處理污水的重要因素之一。填料對污染物的截留過程包括物理過濾、離子交換、專性與非專性吸附、螯合作用、沉降反應等。目前用于污水處理的人工濕地填料包括碎石、頁巖、煤灰、礦渣、陶粒、石灰石、沸石等。研究標明：粉煤灰、煤渣有良好的吸附能力。空心磚是由粉煤灰等添加高嶺土、頁巖等物質制成，具有一定的吸附能力。目前，對人工濕地的研究往往偏重于生物因子在廢水工程中的作用，對基質研究相對較少。濕地填料的選擇大多以填料對特征污染物的去除情況為依據，如除磷填料的選擇常依據填料最大磷吸附量”，實驗中此法選用填料較少，對填料的實際去污性與過高估計。為此，本研究以室內模擬人工濕地污水處理系統中的填料系統，排除環境中不可控制因子的影響，通過比較生活污水中COD、NH3-N、TN、TP、NO。__N的去除效果，研究了3種基質對去除污水中各污染因子的能力，從而為選擇及優化人工濕地填料提供依據。

1材料與方法

1．1供試材料

考慮到北方地區填料的來源及成本等諸多因素，本實驗選用泰安市本地的粗礫石、粉煤灰、煤渣、空心磚作為實驗填料。粉煤灰、煤渣取自泰安市熱電廠(經水膜式除塵器處理后)，經過篩、晾干后待用。空心磚塊取自泰安建材市場。

其中實驗使用的碎石粒徑為2-4ram，用于填料柱的底部布水均勻，碎石中含有較多的A12Oz、Fe203、CaO等成分，對污水具有較好的過濾作用。實驗使用的粉煤灰主要成分為SiO、A1203、CaO、Fe203等，具有多孔性及很大的比表面積，通過吸附、離子交換、絮凝沉淀和過濾作用去除污水中的污染物質。空心磚由粉煤灰燒結而成，具有粉煤灰的化學特性，生產燒結空心磚過程中摻合的粘結料有易熔粘土、高嶺土、耐火土、頁巖等泥料。同時其比表面積大，與粉煤灰相比在污水處理工程中具有不易流失，不板結等優點。煤渣內部孔隙發達，表面有許多大孔隙，具有比較高的吸附l生能。此外，煤渣發達的孔隙、巨大的表面積和一定的機械強度使其具有較強的過濾作用。淋洗生活污水以泰安市污水處理廠剛經過粗格柵處理的生活污水作為水源。污水的主要水質參數為：COD94．49-175．26mg/L，TN36．59-29．92mg/L，NH4LN25．9-29．1mg/L，NOf-N2．7-3．5mg/L，TP2．23-5．92mg/L，pH8．32-8．64。

1．2試驗設計

試驗于2006年下半年在山東農業大學土壤化學實驗室進行，共設7個處理，見表1。

 試驗裝置由污水配給瓶、流量控制裝置、填料柱、大漏斗及接收器、濾紙、紗布組成(圖1)。填料柱為內徑4．5cm，高為28cm的PVC管。將各種填料按試驗設計混合，填充至PVC管中，壓實，總填充高度為25cm。用蒸餾水自下而上浸透填料柱，后用污水進行淋溶。

淋溶污水負荷按照人工濕地污水負荷進行計算，淋洗水量為200mL/d。

1．3樣品采集與分析方法

1．3．1水樣采集

試驗采取連續淋溶的方式，一次污水淋洗體積200mL，每淋洗一次取樣一次，每天上午8：00取樣。連續淋洗10次，共淋洗2L，取樣10次。取樣后將接收器中的水樣混勻，經濾紙過濾后，從中取樣進行水質分析。

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