生态浮床与生物膜耦合处理城市尾水工艺研究

摘要

本实验构建了以生物填料和水生植物为主的复合立体生态浮床。实验将SBR工艺处理的生活污水作为城市尾水，通过复合浮床系统中水生植物和生物填料吸收降解作用，来降低污染物含量。该系统应用于水库，河流，湖泊等地表水体中，在城市生活污水中尚未有很好的应用前景，具有一定的创新性。除有效净化水质，去除水中的有机物方面外，复合生态浮床还兼有一定景观性，具有很好实际应用的价值。本文主要针对城市尾水排放及水质特征来搭建复合生态浮床系统，通过实验结果分析确定最佳运行参数。采用静态实验和动态实验，将复合生态浮床系统应用于不同水生植物（千屈菜、黄菖蒲）、不同生物填料（组合、悬浮、陶粒）、水生植物和生物填料实验过程中。对实验常见水中污染物去除效果分析，研究生物填料和生态浮床的最佳组合。具体研究结果如下: (1)本实验将城市尾水经SBR工艺一级处理后，采用静态实验二级处理。研究表明千屈菜和黄菖蒲对城市尾水中CODCr、氨氮(NH4+-N)、总氮(TN)、总磷(TP)均具有良好的去除效果。其中，千屈菜对CODCr的去除率为86.7％，高于黄菖蒲的83.3％。黄菖蒲对城市尾水中氮磷的净化效果较好，NH4+-N去除率为98.6％，TN去除率为86.7％，TP去除率为86.0％，都高于千屈菜。黄菖蒲根系Shanon指数稳定均值为6.35，高于千屈菜的稳定均值6.04。黄菖蒲根系微生物种群指数高、微生物多样性好、对水中污染物去除效果好，综合考虑，选用黄菖蒲。 (2)本实验采用静态实验二级处理，研究选取了组合填料、悬浮填料和陶粒3种生物填料以及空白对照试验。实验分别从CODCr、氨氮、总氮、总磷对各种填料处理城市尾水进行了分析比较研究。结果表明在系统运行状态稳定下，组合填料对城市尾水CODCr、氨氮、总氮、总磷处理最好，去除率分别为85.26％，96.17％，87.51和87.51％，高于其他三组。 (3)本实验采用静态实验基础上，进行动态实验。研究了不同类型生态浮床对城市尾水深度处理净化能力。结果表明黄菖蒲+组合填料生态浮床对城市尾水进行深度处理时，CODCr、氨氮、总氮、总磷具有较好的去除效果，去除率分别为(56.45～69.23)％,(66.26～81.98)％,(53.10～76.06)％和(69.68～80.67),明显高于其他3组，其处理出水能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。