冷季型禾草人工湿地处理生活污水的应用
发布时间：2021-03-03 21:05
禾草作为湿地植物对农村生活污水进行深度净化的研究鲜有报导,为探究冷季型禾草作为湿地植物的可行性,通过构建浅薄型人工湿地对4种冷季型禾草的脱氮除磷性能进行为期6个月的长期监测,并对此人工湿地系统的物料平衡和禾草应用价值进行分析。结果表明:种植多年生黑麦草（Loliumperenne L.）和苇状羊茅（Festuca arundinacea Schreb.）的冷季型禾草人工湿地在进水NH+4-N、TN、TP分别为10.23、23.43 mg/L和1.63 mg/L的条件下,出水浓度均达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）一级A标准,种植匍茎剪股颖（Agrostis palustris Huds.）和草地早熟禾（Poa pratensis L.）的人工湿地出水浓度达到了一级B标准;冷季型禾草人工湿地系统对磷的去除主要依靠基质的富集,对氮的去除主要依靠微生物作用;冷季型禾草在冬季污染物削减和增加农民经济收入方面具有明显优势。试验结果认为,4种冷季型禾草中黑麦草和苇状羊茅对农村生活污水有较好的净化效果,可作为冬季湿地植物,...
【文章来源】：净水技术. 2020,39(08)
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
冷季型禾草人工湿地系统示意图
图2为种植冷季型禾草植物潜流人工湿地进出水TP浓度及去除率变化的趋势,TP的进水浓度在1.03 ～2.23 mg/L。种植初期,由于禾草植物刚生长成型,对照组与种植早熟禾、剪股颖湿地无显著差异(P=0.521>0.05),均在较低水平。随着禾草根系大量滋生,从11月起禾草湿地对TP的去除率迅速增加,尤为显著的是黑麦草和苇状羊茅,平均去除率为83.27%和81.34%,在进水浓度相差不大的情况下,比番茄-常绿鸢尾、番茄-再力花、番茄-美人蕉组合生态系统对TP的平均去除率高11.51%[20];比经济植物水稻、水雍菜潮汐流人工湿地系统去除率约高20%[21]。比花卉植物绿萝、发财树、观音竹、白掌的组合系统去除率高约13%[22];通过对比可知,黑麦草和苇状羊茅在去除TP方面具有独特优势,这可能是因为黑麦草和苇状羊茅在生长期对磷需求较大。经黑麦草和苇状羊茅处理后的出水TP浓度达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002) 一级A 标准。匍匐剪股颖对TP的去除率维持在中等水平且较平稳,为62.80%～75.10%。总体来说,随时间变化禾草对TP的去除率逐渐增加,同一月份去除率大致表现为黑麦草>苇状羊茅>剪股颖>CK>早熟禾。图3 冷季型禾草人工湿地TN浓度及去除率
图2 冷季型禾草人工湿地TP浓度及去除率通过观察几种禾草的生长状况,发现早熟禾的盖度较其他3种低,根系结网稀疏,这解释了其对磷较弱的吸收效果,且研究表明,地下生物量在净化水质过程中起着重要作用,根系发达与否是影响植物对污染物净化效果的主要因素[23]。研究表明,黑麦草在几种禾草吸收PO 4 3- -P动力学试验中具有最大的Imax和最小的Km,适用于处理含磷的污水。与本试验长期监测得出的结果一致;早熟禾和苇状羊茅的Imax、Km相对较小,适用于处理低浓度磷的污水,本次试验符合低浓度磷污水的要求,但在本试验长期监测中发现,早熟禾不适宜用作湿地植物,导致这种差异的原因可能是早熟禾在实验室中生长状况较好但不适应实际湿地系统,也可能与磷的形态有关,吸收动力学试验中所用为正磷酸盐,而实际湿地工程中磷形态具有多样性[24];剪股颖拥有吸收磷能力弱的Imax和Km,与本试验得到的结论一致[17]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同配置人工湿地植物群落对生活污水净化效果[J]. 吴雨涵,余俊,王锐涵. 水土保持研究. 2019(06)
[2]不同季节下人工湿地去除二级生化尾水效能研究[J]. 肖椿,袁帅. 给水排水. 2019(S1)
[3]4种冷季型禾草吸收氮磷营养盐的动力学特性[J]. 巩佳佳,吕锡武,杨子萱,程方奎. 净水技术. 2019(07)
[4]种植不同植物的表面流人工湿地净化效果和微生物群落差异分析[J]. 潘傲,张智,孙磊,余里洁,李余杰. 环境工程学报. 2019(08)
[5]经济植物型潮汐流人工湿地深度净化农村生活污水[J]. 何俊乐,吕锡武,杨子萱,徐丽. 水处理技术. 2017(12)
[6]人工湿地植物水体净化效能研究进展[J]. 郝明旭,霍莉莉,吴珊珊. 环境工程. 2017(08)
[7]Constructed wetlands for wastewater treatment in cold climate——A review[J]. Mo Wang,Dong Qing Zhang,Jian Wen Dong,Soon Keat Tan. Journal of Environmental Sciences. 2017(07)
[8]人工湿地植物管理与高价值利用综述[J]. 李盛结,胡振,张建. 环境污染与防治. 2017(04)
[9]在冷季利用人工湿地处理泉州永春县养猪场废水的效果研究[J]. 梁银秀,周卿伟,阎百兴,刘兴土,文波龙,程宪伟,叶励光,祝惠. 湿地科学. 2017(02)
[10]微生物强化组合浮床净化微盐碱水体的效果[J]. 陈友媛,吴亚东,孙萍,吴丹. 环境科学. 2017(07)
硕士论文
[1]新型潜流人工湿地处理农村生活污水灌溉尾水的研究[D]. 韩群.东南大学 2018
[2]经济型花卉人工湿地对农村生活污水氮磷去除特性的研究[D]. 檀香逸.东南大学 2018
[3]铁-碳内电解质下不同季节水生植物的净水效果研究[D]. 宗小香.南京大学 2017
[4]9种冷季型草坪草耐盐性、抗旱性及坪用性研究[D]. 王红俊.西北农林科技大学 2014
[5]潜流人工湿地长期运行影响因素分析及稳定性评价[D]. 魏泽军.西南大学 2012
[6]网草皮生产技术研究与质量综合评价[D]. 张雄.甘肃农业大学 2008
本文编号：3061936
【文章来源】：净水技术. 2020,39(08)
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
冷季型禾草人工湿地系统示意图
图2为种植冷季型禾草植物潜流人工湿地进出水TP浓度及去除率变化的趋势,TP的进水浓度在1.03 ～2.23 mg/L。种植初期,由于禾草植物刚生长成型,对照组与种植早熟禾、剪股颖湿地无显著差异(P=0.521>0.05),均在较低水平。随着禾草根系大量滋生,从11月起禾草湿地对TP的去除率迅速增加,尤为显著的是黑麦草和苇状羊茅,平均去除率为83.27%和81.34%,在进水浓度相差不大的情况下,比番茄-常绿鸢尾、番茄-再力花、番茄-美人蕉组合生态系统对TP的平均去除率高11.51%[20];比经济植物水稻、水雍菜潮汐流人工湿地系统去除率约高20%[21]。比花卉植物绿萝、发财树、观音竹、白掌的组合系统去除率高约13%[22];通过对比可知,黑麦草和苇状羊茅在去除TP方面具有独特优势,这可能是因为黑麦草和苇状羊茅在生长期对磷需求较大。经黑麦草和苇状羊茅处理后的出水TP浓度达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002) 一级A 标准。匍匐剪股颖对TP的去除率维持在中等水平且较平稳,为62.80%～75.10%。总体来说,随时间变化禾草对TP的去除率逐渐增加,同一月份去除率大致表现为黑麦草>苇状羊茅>剪股颖>CK>早熟禾。图3 冷季型禾草人工湿地TN浓度及去除率
图2 冷季型禾草人工湿地TP浓度及去除率通过观察几种禾草的生长状况,发现早熟禾的盖度较其他3种低,根系结网稀疏,这解释了其对磷较弱的吸收效果,且研究表明,地下生物量在净化水质过程中起着重要作用,根系发达与否是影响植物对污染物净化效果的主要因素[23]。研究表明,黑麦草在几种禾草吸收PO 4 3- -P动力学试验中具有最大的Imax和最小的Km,适用于处理含磷的污水。与本试验长期监测得出的结果一致;早熟禾和苇状羊茅的Imax、Km相对较小,适用于处理低浓度磷的污水,本次试验符合低浓度磷污水的要求,但在本试验长期监测中发现,早熟禾不适宜用作湿地植物,导致这种差异的原因可能是早熟禾在实验室中生长状况较好但不适应实际湿地系统,也可能与磷的形态有关,吸收动力学试验中所用为正磷酸盐,而实际湿地工程中磷形态具有多样性[24];剪股颖拥有吸收磷能力弱的Imax和Km,与本试验得到的结论一致[17]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同配置人工湿地植物群落对生活污水净化效果[J]. 吴雨涵,余俊,王锐涵. 水土保持研究. 2019(06)
[2]不同季节下人工湿地去除二级生化尾水效能研究[J]. 肖椿,袁帅. 给水排水. 2019(S1)
[3]4种冷季型禾草吸收氮磷营养盐的动力学特性[J]. 巩佳佳,吕锡武,杨子萱,程方奎. 净水技术. 2019(07)
[4]种植不同植物的表面流人工湿地净化效果和微生物群落差异分析[J]. 潘傲,张智,孙磊,余里洁,李余杰. 环境工程学报. 2019(08)
[5]经济植物型潮汐流人工湿地深度净化农村生活污水[J]. 何俊乐,吕锡武,杨子萱,徐丽. 水处理技术. 2017(12)
[6]人工湿地植物水体净化效能研究进展[J]. 郝明旭,霍莉莉,吴珊珊. 环境工程. 2017(08)
[7]Constructed wetlands for wastewater treatment in cold climate——A review[J]. Mo Wang,Dong Qing Zhang,Jian Wen Dong,Soon Keat Tan. Journal of Environmental Sciences. 2017(07)
[8]人工湿地植物管理与高价值利用综述[J]. 李盛结,胡振,张建. 环境污染与防治. 2017(04)
[9]在冷季利用人工湿地处理泉州永春县养猪场废水的效果研究[J]. 梁银秀,周卿伟,阎百兴,刘兴土,文波龙,程宪伟,叶励光,祝惠. 湿地科学. 2017(02)
[10]微生物强化组合浮床净化微盐碱水体的效果[J]. 陈友媛,吴亚东,孙萍,吴丹. 环境科学. 2017(07)
硕士论文
[1]新型潜流人工湿地处理农村生活污水灌溉尾水的研究[D]. 韩群.东南大学 2018
[2]经济型花卉人工湿地对农村生活污水氮磷去除特性的研究[D]. 檀香逸.东南大学 2018
[3]铁-碳内电解质下不同季节水生植物的净水效果研究[D]. 宗小香.南京大学 2017
[4]9种冷季型草坪草耐盐性、抗旱性及坪用性研究[D]. 王红俊.西北农林科技大学 2014
[5]潜流人工湿地长期运行影响因素分析及稳定性评价[D]. 魏泽军.西南大学 2012
[6]网草皮生产技术研究与质量综合评价[D]. 张雄.甘肃农业大学 2008
本文编号：3061936
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