小型景观封闭水体循环净化生态滤床构建及效能研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wanghldss
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近年来,随着地表水治理力度的不断加强,许多城市的景观水体已基本消除黑臭,水质达到地表水Ⅴ类左右,但部分水体仍存在着浊度和色度偏高导致其感官效果不佳的问题,不能满足人们对于景观水体的审美需求。小型景观封闭水体普遍具有环境容量小、易受污染的特点,采用单一的原位生态修复技术难以实现长期保障水体水质的目的,考虑到景观性和经济性因素,选用生态滤床工艺对其进行循环处理。构建合适的生态滤床系统并对其影响因素和处理效能展开研究。构建了以滤料为主体,植物为辅助的生态滤床系统,并通过实验优化了相关参数。结果表明:4~8 mm陶粒为主体滤料、水菖蒲为滤床植物构建的生态滤床对小型景观封闭水体具有最好的处理效能。对于浊度、色度、TN、TP和高锰酸盐指数分别不超过12 NTU、28度、3.0 mg/L、0.1 mg/L和13 mg/L的水体,经滤床处理4 d后(单位体积滤床净水效率为0.8 m~3/d),浊度和色度分别降至4 NTU和7度以下,TN、TP和高锰酸盐指数达地表水Ⅲ类。研究了生态滤床对小型景观封闭水体净化效能的影响因素,包括水力负荷、进水污染物浓度和季节变化。结果表明:滤床适宜的水力负荷为4.8 m/d,可以在2 d内将浊度和色度分别降至5 NTU和7度以下,TN、TP和高锰酸盐指数降至地表水Ⅲ类水,单位体积滤床净水效率为1.5 m~3/d。生态滤床对色度、TN和高锰酸盐指数的去除率与其进水浓度存在较强的正相关性,其它指标的去除率受进水浓度的影响不大。此外,生态滤床夏季对污染物去除效果好于冬季,色度、TP和高锰酸盐指数受季节影响更为明显,在南方地区,单位体积滤床在冬季的净水效率为0.8 m~3/d。明确了生态滤床在长期运行下和面临外源污染物时的净水效能。在半年运行期内,生态滤床均能在处理6 d后将水体净化至较好的水平:浊度和色度分别降至2.5 NTU和5度以下,TN达地表水Ⅲ类,TP和高锰酸盐指数达到地表水Ⅱ类。生态滤床运行160 d后可采用同向流冲洗的方式减缓堵塞。在修复稳定期受到外源污染,当水体浊度、TN、TP和高锰酸盐指数分别不超过28 NTU、4 mg/L、0.26 mg/L及19 mg/L时,水力负荷为4.8 m/d的生态滤床处理12 d后,水体的浊度可以降至1 NTU以下,TN、TP和高锰酸盐指数达地表水Ⅳ类。
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