無通風(fēng)結(jié)構(gòu)人工濕地處理污泥滲濾液COD變化

成棟 朱勇銘 龐凱等

摘 要：人工濕地處理污泥是人工濕地與污泥干化床技術(shù)的結(jié)合所產(chǎn)生的新系統(tǒng)，是新型的污泥處理技術(shù)。該技術(shù)具有建造成本低、運(yùn)行操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，所以已在城鎮(zhèn)污水處理、治理富營(yíng)養(yǎng)化水體、河道生態(tài)整治、工農(nóng)業(yè)廢水治理等方面得到很好的應(yīng)用。利用天然植物和微生物等的作用，可以使污泥變的穩(wěn)定。濕地植物蘆葦可以促進(jìn)污泥的脫水，將污泥轉(zhuǎn)化成具有農(nóng)用價(jià)值的肥料。文章主要對(duì)人工濕地運(yùn)行過程中COD數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)，分析和比較人工濕地中穩(wěn)定污泥中滲濾液的COD變化，探尋滲濾液的變化規(guī)律。

關(guān)鍵詞：人工濕地；滲濾液；COD

1 簡(jiǎn)介

從20世紀(jì)末開始，丹麥就已擁有了污泥濕地處理技術(shù)應(yīng)用的豐富經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)在有超過140座人工濕地系統(tǒng)在那里高速運(yùn)行。在波蘭、比利時(shí)、英國(guó)這些北歐國(guó)家也已擁有其他人工濕地系統(tǒng)。地中海地區(qū)的部分國(guó)家如法國(guó)和西班牙等也擁有了高速運(yùn)作的人工濕地系統(tǒng)。在非洲的喀麥隆也有一些試驗(yàn)鼓膜的污泥濕地處理的基地。我國(guó)在2005年開始針對(duì)蘆葦床穩(wěn)定污泥的應(yīng)用進(jìn)行研究，同時(shí)在長(zhǎng)春市第三污水廠污泥生態(tài)穩(wěn)定化示范工程、大連開發(fā)區(qū)第一污水處理廠污泥生態(tài)穩(wěn)定化實(shí)驗(yàn)基地等地進(jìn)行投資建設(shè)開展研究工作。

人工濕地系統(tǒng)中的植物在污水凈化過程中起了非常重要的作用，為微生物的生長(zhǎng)提供了界面，維管束植物能夠向根莖周圍充氧。蘆葦是國(guó)內(nèi)外去除污染物能力研究較多的挺水植物，它是一種良好的凈水植物，具有很廣的適應(yīng)性和很強(qiáng)的抗逆性。蘆葦高效凈化污水的效能已為國(guó)內(nèi)外大量的實(shí)驗(yàn)研究和工程實(shí)踐所證實(shí)。同時(shí)蘆葦床生態(tài)系統(tǒng)能形成內(nèi)部的良好循環(huán)，并具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。比如，蘆葦可作為造紙?jiān)系取?/p>

蘆葦床可用混泥土或土方建成矩形的池體，池底藥鋪設(shè)有防水膜，以防止濾液外滲。當(dāng)然，蘆葦床要根據(jù)地形條件可建成任意形狀，也可將干化床改建成蘆葦床。由于要將滲濾液收集在集水管道中，池底的坡度至少為1%。同時(shí)，這些鋪設(shè)于池底的管道增強(qiáng)了透過卵石濾層與污泥層的通風(fēng)作用。布設(shè)在蘆葦床一角的管道用于系統(tǒng)的進(jìn)泥，進(jìn)泥管道在池中或沿池的一側(cè)分布。

2 試驗(yàn)方法與所需裝置

2.1 試驗(yàn)裝置

位于遼寧省大連市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)恒基水務(wù)污水處理廠的人工濕地，可用面積為3.0m×4.0m，把有效面積平均分為1、2、3個(gè)單元。其中，1、2單元種蘆葦，2、3單元設(shè)立通氣管，各單元互不干擾，獨(dú)立運(yùn)作。

床體內(nèi)充填填料高度為5cm，由上至下依次為爐渣15cm、礫石15cm、粗砂5cm、細(xì)沙15cm；超高部分為60cm，其作用是為污泥積存提供足夠的空間。進(jìn)泥由配泥管完成，排水管位于各單元底部。

2.2 試驗(yàn)運(yùn)行條件

試驗(yàn)運(yùn)行期間用間歇流進(jìn)泥，周期為七天，每周期第一天進(jìn)泥。各單元的周期進(jìn)泥量為250L。污泥沿單元長(zhǎng)度方向分布在床體表面。在床體表面污泥進(jìn)行泥水分離，在重力作用下污泥滲濾液穿過床體底部的排水管排出，在填料表面停留有污泥固體。在植物生長(zhǎng)期進(jìn)泥，在冰封期閑置。到試驗(yàn)完成時(shí)期間共進(jìn)行8次樣品采集。

在1單元和2單元栽種蘆葦，試驗(yàn)初期階段為適應(yīng)性階段。向各單元內(nèi)間隔性均勻布泥，在濕地表面形成一層固定的污泥層的同時(shí)，觀察是否有燒苗現(xiàn)象。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，蘆葦能夠正常生長(zhǎng)，系統(tǒng)運(yùn)行正常。在試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，2單元蘆葦發(fā)芽比1單元早，并且蘆葦植株密度和莖葉直徑高于1單元，且2單元蘆葦長(zhǎng)勢(shì)良好。

3 結(jié)果分析與討論

由圖1可以看出，污泥滲濾液中COD以及其去除效果隨時(shí)間呈現(xiàn)出一定的變化規(guī)律。COD濃度在0-1小時(shí)內(nèi)大幅下降，說明污染物得到了有效的降解。在1-3小時(shí)內(nèi)COD濃度呈緩慢上升趨勢(shì)。其中原因可能是由于污泥淹沒后，系統(tǒng)內(nèi)氧氣被消耗，轉(zhuǎn)入?yún)捬鯛顟B(tài)，微生物代謝速率降低，有機(jī)物降解效率降低，進(jìn)而造成滲濾液COD濃度上升。

4 結(jié)束語

由圖表中0時(shí)的COD濃度和4時(shí)的COD濃度可以看出污染物的含量明顯下降，說明對(duì)于污泥處理，人工濕地是很好的方法，而且系統(tǒng)運(yùn)行情況良好?？梢哉f蘆葦床處理污泥技術(shù)有效可行，并且在污泥處理領(lǐng)域會(huì)有很好的應(yīng)用和發(fā)展前景。