好氧/厌氧多级串联潜流人工湿地脱氮效果

更新时间：2014-02-20 10:08 来源：环境科学作者: 阅读：2061

摘要：为了调整传统潜流湿地内部溶解氧分布状态，提高其对生活污水水质净化的效率，对传统潜流湿地进行了不同区段的划分及功能强化，设计了不同结构的好氧/厌氧多级串联潜流人工湿地，研究了好氧/厌氧段比例、位置及人工曝气等因素对脱氮效率的影响，并与传统潜流湿地进行净化效果的比较。结果表明，传统潜流湿地对NH+4-N和TN的去除率分别为18.4%和40.6%，以好氧/厌氧/好氧段方式串联采用前部和后部曝气并作厌氧处理的潜流湿地(即O-A-O强化曝气SFCWs)分别为99.7%和50.7%；O-A-O强化曝气SFCWs对NH+4-N的去除率为100%，O-A-O不曝气SFCWs为50%左右；在湿地前部、中部和后部曝气对NH+4-N的去除率分别提高82.81%、73.16%和17.91%.可见，在实验条件下曝气能显著提高湿地的脱氮效率，尤其是NH+4-N的去除率；在湿地不同位置曝气均能不同程度提高脱氮效率，在湿地前段和后段曝气的O-A-O强化曝气SFCWs能最大程度的提高NH+4-N和TN的去除率；但是曝气产生的富氧环境不利于反硝化反应的顺利进行，反硝化作用不充分是限制TN去除率的重要因素。

关键词：曝气，溶解氧，好氧/厌氧串联，硝化，脱氮率

人工湿地（constructedwetlands）是20世纪70年代末发展起来的一种污水处理技术，具有出水水质较好、氮磷去除能力强、运行维护方便、管理简单、投资及运行费用低等优点。微生物的硝化和反硝化作用是潜流人工湿地（subsurfaceflowconstructedwedlands，SFCWs）脱氮的主要机制。由于单一潜流人工湿地自身结构的限制，填料中供氧不足而长期保持在厌氧或缺氧状态，抑制了硝化细菌的活性，使硝化作用进行的不完全，限制了人工湿地的脱氮能力。而采用人工曝气的方式虽然有效增加了系统溶氧分布，提高了人工潜流湿地NH4+-N的去除率，但反硝化过程受到抑制，因而TN去除率的提高不显著。潜流湿地结构设计不合理是导致TN去除效果较差的主要原因。因此设计时既要保证水中有充足的溶解氧以完成NH4+-N的硝化，同时又要使反硝化细菌有适宜的厌氧缺氧环境和充足的有机物来源，以保障反硝化过程顺利进行，以此达到提高NH4+-N和TN去除率的效果。

本研究将传统潜流湿地沿水流方向划分为若干不同的好氧段和厌氧段，采取强化曝气和强化厌氧、优化好氧/厌氧段比例和位置等措施对生活污水水质净化效果的影响，以期达到改善湿地内溶解氧分布状态、提高硝化反硝化细菌活性、提高污染物去除效果尤其是脱氮效果的目的，为人工湿地污水处理技术的改进提供理论基础和应用借鉴。

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