水淬渣人工湿地强化除磷作用研究
摘要：研究了水淬渣的磷吸附-解吸效果，构建了以水淬渣为主要基质的模拟垂直流人工湿地系统，分析了水力停留时间（HRT）和污染负荷变化对污水中磷去除的影响，探讨了湿地上行、下行流单元各层基质的除磷贡献。结果表明，水淬渣基质的磷饱和吸附量为3333mg·kg-1，其水溶性钙含量为0.084%，pH值为7.54，适合作为湿地除磷基质。HRT与磷除去率呈正相关，当HRT从1d缩短为0.5d时，TP去除率降低5.9%～4.7%，当HRT从2d缩短为1d时，TP去除率降低2.4%～4.7%，HRT为1d条件下，水淬渣湿地的磷去除率>85%，说明无限延长HRT无益于强化除磷，适宜的HRT为1d.在进水浓度稳定的条件下，进水污染负荷与磷去除率呈负相关，当污染负荷范围在12.2～36.8g·(m2·d)-1时，水淬渣湿地的磷除去率可维持在85%，当污染负荷达到48.9g·(m2·d)-1后，水淬渣湿地的磷除去率下降至65%，当污染负荷<36.8g·(m2·d)-1时，水淬渣湿地的磷去除率>82%，说明高污染负荷可抑制基质表面及孔隙中Ca、Al等吸附磷的活跃位点，适宜的进水污染负荷为24.5～36.8g·(m2·d)-1。表层铺设水淬渣、下层铺设常规基质的级配方式有利于垂直流湿地除磷，下行流和上行流单元的表层水淬渣基质磷吸附量可达0.17mg·kg-1和0.05mg·kg-1，在表层基质磷吸附饱和后可灵活更换，有效延长湿地除磷寿命。
关键词：湿地基质，除磷，水淬渣，水力停留时间，污染负荷
人工湿地（constructedwetland，CW）是人工化的自适应生态系统，在构成湿地污水处理系统的四大基本要素（水体、基质、水生植物和微生物）中，基质、水生植物和微生物或三者相互之间通过一系列物理的、化学的以及生物的途径，可以完成对污染物的高效去除。其中，利用湿地系统中的基质、水生植物和微生物的共同作用去除磷元素，通常被认为是一种廉价有效的废水处理技术。
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