好氧/厭氧潛流濕地結構工藝優化
摘要:前期研究表明在人工潛流濕地(SFCWs)中設置好氧段和厭氧段可顯著提高SFCWs對COD、NH4+-N的去除率。然而曝氣產生的富氧環境不利于NO3--N和NO2--N的去除,一定程度上抑制了反硝化反應的進行。反硝化程度較低是實驗中仍需進一步解決的問題。本研究在前期研究的基礎上,對好氧/厭氧多級串聯潛流人工濕地結構及工藝進行了改進優化,采用多點進水的措施來強化反硝化過程,并設計相應的區段去除該部分污染物。結果表明,水力負荷約為0.06m3·(m2·d)-1時,進一步優化結構和比例的好氧-緩沖-厭氧-缺氧-好氧曝氣多點進水濕地對COD、NH4+-N和TN的去除率可達到91.6%、100%和87.7%.在補充進水之后的區段,COD/N迅速升高到10以上,做到了補充碳源的同時最大限度地利用濕地去除污染物。改良后的濕地達到了凈化工藝優化的目的,為提高人工濕地總氮去除效率提供了理論依據及應用基礎。
關鍵詞:好氧/厭氧串聯,補充進水,碳氮比,總氮去除率,優化
微生物硝化及反硝化作用是潛流人工濕地(subsurfaceflowconstructedwetlands,SFCWs)脫氮的主要機制。研究表明人工強化曝氣可提高好氧/厭氧多級串聯潛流人工濕地中的溶氧含量,促進硝化細菌的活性,有利于COD的好氧降解,并顯著提高了NH4+-N的去除率,但TN去除率并沒有顯著改善,分析原因可能是因為碳源在反硝化之前已降解到很低的水平,且較高的溶氧含量也不利于反硝化的進行,反硝化反應成為了制約TN去除率的重要方面。因此,要有效去除污水中的氮,在保障水中有充足的溶解氧以完成NH4+-N硝化的同時又要使反硝化細菌有適宜的缺氧環境和充足的有機物來源,以保障反硝化作用的順利進行。
針對前期研究好氧/厭氧多級串聯潛流人工濕地COD、NH4+-N去除率高而N去除率較低的特點,本研究擬通過分析延長厭氧段、多點進水等工藝參數和運行條件對COD、NH4+-N、TN去除效率的影響,優化潛流人工濕地結構和運行工藝,以期為建立高效去除COD、NH4+-N、TN的好氧/厭氧多級串聯潛流人工濕地及其運行參數提供理論依據和應用基礎。

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