摘要：本文建立了阿科蔓生态基和人工湿地相结合的生物组合系统，通过试验对其净化效果及其影响因素进行研究，发现该组和系统对TP、TN、AN、COD、NO3-N的平均去除率分别为67.45%、54.79%、55.30%、66.79%、69.41%，同时显示了水力停留时间、PH值和进水浓度对系统进化效果的影响规律。
关键词：去除率；水力停留时间；PH值；进水浓度
1 前言
水是人类赖以生存的自然资源，地球上的13.86亿立方公里水资源总量中，96.7％的水集中在海洋里，目前还无法利用。大陆上所有淡水资源总储量只占地球上水量的3.3%，这3.3%里的85％集中在地球极地冰川和高山上的冰雪之中，在现阶段内也难以利用。地球上实际上能为人类开发利用的水资源主要是河流径流和地下淡水。随着工业化和城市化程度的提高，工业废水和生活废水的排放量不断增加，在很多城市出现了严重的水污染。水质恶化、水资源短缺问题严重制约着社会经济的发展，发展污水处理技术，是缓解这一问题的有效途径。本文提出人工湿地和阿科蔓生态基结合的生物组合系统，并建立了试验模型对其净化效果进行研究。
2 试验方法
试验模型建于西安理工大学露天试验场，实验流程图如下：
池体总长4.8m，宽0.5m，高1m。其中，1#池长度均为1m，2#池长3m。池体前后分别设置布水区和集水区均长0.4m。1#池中均匀布置阿科蔓，平均1m3水中放置4m2阿科蔓。2# 池是人工湿地，基质是粒径3cm—5cm的碎石，湿地中种植芦苇。各部分之间用穿孔板隔开。
试验从2008年5月份至2008年10月份共5个月，室外气温保持在16—39℃之间，监测项目为总氮、氨氮、硝氮、总磷、CODcr、PH值和水温，水样测定方法参照国家环保局《水和废水监测分析方法》（第四版）【1】。供试污水模拟内蒙古河套灌区内的乌梁素海的入湖水质，用磷酸二铵、氯化钙、硫酸镁等人工配置，水质如下表：
3 生物组合系统的净化效果研究
该系统去除污染物的效果受到多种因素的影响PH值、污染负荷、温度、溶解氧、水力停留时间等，本文主要研究了PH值、污染负荷和水力停留时间对去污效果的影响情况。
3.1 生物组合系统的对污染物质的净化效果
下表是试验期间，生物组合系统对污染物质的净化效果：
从上表可以看到，TP、TN、AN、COD、NO3-N的平均去除率均达到了50%以上。
3.2 不同进水浓度对生物组合系统净化效果的影响
污染负荷影响着人工湿地的净化效果，本文研究了在高浓度进水和低浓度进水两种情况下，湿地对所检测的污染物质的处理效果随时间的变化情况。
由COD的去除率趋势图可以看到，CODcr的进水浓度较高时，系统的对该污
染物质的去除效果比较明显，去除率最高达到90.91%，CODcr的进水浓度较低时，去除率最高达到82.86%，出水水质均达到了《地面水环境质量标准（GB3838-2002）Ⅳ类标准。
氨氮的去除率趋势图表明，进水浓度高时氨氮的去除率高于低浓度进水。但是，高浓度进水时，氨氮的去除率有些起伏波动。
硝氮的去除率趋势图表明，进水浓度较高时，系统的对该污染物质的去除效
果比较明显。两种进水浓度下，去除率达到了94.48%和80.29%。
人工湿地对磷的去除是植物吸收、微生物去除及物理化学作用完成的【3】，两种进水浓度不同的情况下，TP去除率的趋势基本相同，说明TP的去除受外界条件的影响不是很大，净化效果比较稳定。
总氮的去除效果在进水浓度高时较好，去除率最高达到了80.92%。但是由总氮的去除率趋势图中可以看到，去除率随停留时间的起伏变化较大。
3.3 PH值对系统净化效果的影响
PH值会影中微生物的活性，从而影响对氮、磷等营养物质的去除。硝化细菌和反硝化细菌适宜在碱性地条件下生长。PH值是影响反硝化作用的重要影响因素，反硝化过程最适宜的pH值范围为6.5～7.5，不适宜的pH值会影响反硝化菌的生长速率和反硝化酶的活性。当pH值低于6.0或高于8.0时，反硝化反应将受到强烈抑制【2】。下图是PH值对氮、磷等营养物质去除率的影响。
由上图可以看出PH值在7-7.8之间TP、TN、AN和NO3-N的去除率较高，PH值在6.5以下时，TP、TN、AN和NO3-N的去除率都比较低，说明偏碱性条件有利于生物组合体统的脱氮除磷。
4 结论
（1）在进水浓度不同的情况下，进水浓度高时，COD、TP、TN、AN和NO3-N的去除效果均比进水浓度低时明显；不同进水浓度情况下的最佳停留时间都是5天。
（2）PH值会影中微生物的活性，在PH值在7-7.8之间TP、TN、AN和NO3-N的去除率都达到最高，说明偏碱性条件有利于生物组合体统脱氮除磷。
参考文献：
[1]国家环境保护总局.水和废水监测分析方法[M].第四版，北京：中国环境科学出版社，2002
[2]娄金生，谢水波，何少华.生物脱氮除磷原理与应用[M].长沙：国防科技大学出版社，2002
[3]戴兴春，徐亚同，谢冰，浅谈人工湿地法在水污染控制中的应用[J]，上海化工，2004，10：7-9.
论文作者:郭洁1,王磊2
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/15
标签：浓度论文; 效果论文; 组合论文; 湿地论文; 系统论文; 生物论文; 水力论文; 《基层建设》2018年第34期论文;