湖泊、水库的富营养化问题是当今世界亟待解决的难题之一,近年来受到了研究人员的普遍关注。富营养化的实质是藻类水生生物过量繁殖所造成的环境污染。藻类生存依赖于多种元素,其中磷被视为关键因子。EPRC(Efficient Phosphorus Removal Composite)是本团队研制的一种高效复合除磷材料,研究结果表明其对于污水中的磷具有明显的去除效果。生态技术是控制水体富营养化的重要方法,其中生态浮岛是最具代表性的技术之一,目前被广泛应用到湖泊治理之中。之前的研究大都集中于生态浮岛对于污染物浓度较高水体的去除效果,对于污染物浓度较低的水源水的研究相对较少,且由于植物吸收效率的局限性,去除效果有限。故本次实验采用自行研发的EPRC除磷材料作为生态浮岛的基质,富集低浓度的磷传递给浮床植物,从而提高植物吸收效率,强化浮岛的除磷能力。本研究主要包括EPRC的除磷特性的验证,空心菜浮岛除磷脱氮及水培生长能力研究,EPRC颗粒复合空心菜浮岛的除磷特性及除氮能力比对研究等内容。首先研究验证了 EPRC的除磷特性,结合前期吸附热力学及吸附动力学分析结果,EPRC对磷的吸附符合经典的Langmuir方程及准二级动力学模型。根据本次实验规模,结合前期研究成果,实验发现最佳投加量为2g/L,且投入EPRC前24h内吸附效果最为明显。其次,比较了不同数量空心菜(2、4、6、8株)对较低浓度营养盐中氮磷的去除效果,发现空心菜与原水的最佳配比为6株/10L。且实验末植物根系及茎分别增长了 2.2及1.3倍,说明空心菜可以作为浮床植物。最后,将EPRC作为基质加入至浮床中成为复合浮床,并与单颗粒浮床与单植物浮床进行对比,考察其在实际低浓度条件下对磷及氮的去除效果。结果表明,在不同初始磷浓度条件下,复合浮床的PO43-、TP去除能力>单颗粒浮床>单植物浮床。颗粒浮床的氨氮去除率有限,仅为7.25%,复合浮床的氨氮去除率好于单植物浮床,前者为80.9%,后者为76.2%。复合浮床与单植物浮床对于总氮去除率一样,分别为76.8%、76.0%。试验末(初始磷浓度0.8mg/L条件下)复合浮床中植物根茎分别增长了 1.90、1.54倍,单植物浮床的植物根茎分别增长了 1.25、1.21倍。复合浮床使得水体PH值从7.8增至8.0左右,而颗粒浮床增至8.5左右。根据实验结论,本研究设计了一种新型浮床,使得EPRC作为植物生长基质并同步除磷,同时,在新型浮床中加入弹性填料,引入浮水植物以配合浮床植物共同净化水质。以期为实际工程应用提供参考。