人工渗滤系统强化去除水体中总氮的研究

摘要

人工渗滤系统以其建设费用低、管理运行方便、脱氮除磷效果好等优势,受到人们的普遍关注。本试验以低碳高氮磷的海水养殖废水为处理对象,对人工渗滤系统的运行条件和污染物去除情况进行了研究。人工渗滤柱由棕壤和砂分层装填,并添加一定量的花生壳、贝壳等物质作为系统的促进剂。结果表明:(1)在水力运行周期为6h/18h条件下,研究了水力负荷对系统除污效果的影响。总氮和氨氮在水力负荷为20cm3/(cm2·d)时效果较好,去除率分别为43.89％和86.09％,由于厌氧条件不充分,硝态氮和亚硝态氮去除效果较差。水力负荷的变化对总磷的去除效果影响不大。COD的降解率随着水力负荷的增加呈下降的趋势。(2)在水力负荷20cm3/(cm2·d)下,研究了水力运行周期对系统除污效果的影响。系统硝酸盐累积的情况在6h/6h的工况下基本消除,亚硝酸盐的去除率为30％左右。总氮的去除在6h/6h下效果最好,为54.88％。氨氮和总磷的去除率随运行周期的变化较小,三种工况下的去除率均分别达到了85％和75％左右。受滤层溶出有机质的影响,COD去除率有所降低。干湿交换频率的增加对污染物的去除效果产生有利影响。(3)以系统水力负荷为为20cm3/(cm2·d),运行周期为6h/6h的工况,将出水管口提升,使渗滤柱底部50cm保持饱水状态后,硝酸盐、亚硝酸盐的去除率明显增加,总氮和COD的去除率均有所提高,但是对氨氮和总磷的去除无显著影响。(4)氨氮和总磷的去除主要发生在渗滤柱表层70cm以内的范围内,分别达到总去除率的89.45％和92.84％;相反,总氮、硝态氮和亚硝态氮通过反硝化去除,主要发生在系统的饱水段。COD浓度在饱水段略有升高,这可能是由于部分溶出物没有被反硝化细菌充分利用。