论文部分内容阅读
城镇生活污水未经处理直接大量排放到江河湖海中,导致江河湖水发生水体富营养化已经成为当今社会一个严峻的水环境问题。现在处理生活污水的技术方法多样化,其中人工湿地因为其运行费用低廉,净化效果良好,观赏性强而受到越来越多的重视。去除城镇生活污水中的氮磷可以有效的抑制水体富营养化的发生,人工湿地通过吸附、沉淀和转化的方式将污水中的氮磷去除。研究人工湿地对城市生活污水氮磷的净化效果及机理,对于推广人工湿地污水处理系统的推广具有重要意义。本文通过人工湿地水质指标采样监测、湿地植物水质净化特点研究、硝化反硝化强度测定分析、脱氮微生物培养试验等方面,探讨了云贵高原高海拔地区复合型人工湿地对城镇生活污水脱氮除磷过程中,湿地植物、季节变化和脱氮微生物三者的作用,以及对脱氮效果产生的影响;分析了季节变化、根际微生物数量、硝化及反硝化强度对各形态氮去除效果的影响;探究了复合型人工湿地对生活污水的净化效果和微生物脱氮机制,主要结论如下:(1)草海西码头人工湿地系统运行初期对城镇居民生活污水中污染物的处理效果不稳定,但是处理效率比运行稳定之后高。系统对污水的pH有一定的缓冲能力,运行稳定后,对污水中TP去除率全年稳定在57%左右,NH4+-N去除率为23%,TN去除率为40%,COD去除率相对稳定,为88%左右。NO3--N和TP的去除效果与系统的水力停留时间有关。(2)系统对污染物的去除效率受到气温的影响,随着季节的变化出现一定的波动性,污染物去除效果为:秋季>夏季>冬季>春季。在夏季和秋季,植物生长旺盛,TP去除率最高接近70%,TN去除率最高可达到50%,COD的去除率高达90%。植物的生长状况也会影响系统对污染物的去除效果,植物生长旺盛期系统的处理效果明显优于植物衰败期。(3)草海人工湿地生物量变化规律均为秋季>夏季>春季>冬季,其中每种植物生物量的大小排序为菖蒲>茭白>水葱>美人蕉。四种植物氮磷含量几乎不随着季节的变化。植物中氮含量美人蕉>菖蒲>水葱>茭白,植物中磷含量水葱>美人蕉>菖蒲>茭白。四种植物氮磷含量均为地上部分氮磷含量大于地下部分氮磷含量。通过生物量变化与四个季节污染物去除率的比较发现,总生物量最大的是秋季,而各个污染物的去除率在秋季也达到了最高值。这说明植物的生物量对人工湿地的污染物去除率有重要的影响。(4)草海人工湿地根际微生物数量与污染物去除率没有明显的相关性;硝化/反硝化强度与TN的去除率呈显著负相关。这种结果与其它人工湿地研究结果不太一致。这是否是高原人工湿地的特殊性还需要进一步深入研究。