论文部分内容阅读
为提高人工湿地的净污效率，本文研究了内电解基质在人工湿地中的处理效果，设计强化人工湿地机理模型实验，通过静态试验，研究在水力停留时间、曝气、Fenton试剂等影响因素下，内电解基质对污水的处理效果，并开展了中试规模的技术验证试验。 为研究铁铜内电解基质在不同水力停留时间下对人工湿地污水的净化效果，选择不同质量比:无铜、低铜、中铜、高铜(1∶0、1∶0.05、1∶0.1、1∶0.2)的铁铜内电解基质构建表流型人工湿地床，并设定水力停留时间为1h、2h、3h、4h和5h，以研究两种因子对污水COD（化学需氧量），TN（总氮）和TP（总磷）含量的处理效果的影响。为探究不同铁铜内电解基质在不同曝气条件下对人工湿地污水的净化效果，构建表流人工湿地床以研究四种铁铜内电解基质(质量比1∶0、1∶0.05、1∶0.1、1∶0.2)在不同曝气条件下(气水比3∶1、6∶1、9∶1、12∶1、15∶1)对人工湿地污水的COD、TN、TP去除率的影响。为探究不同铁铜内电解基质在不同Fenton试剂投加浓度下对人工湿地污水的净化效果，构建表流人工湿地床以研究四种铁铜内电解基质（质量比1∶0、1∶0.05、1∶0.1、1∶0.2）在不同H2O2投加浓度下（H2O2与污水体积比分别为0.2％、0.4％、0.6％、0.8％、1％）对人工湿地污水的COD、TN、TP去除率的影响。根据室内机理模型实验研究成果，在郑州市索须河南岸的中试基地开展验证实验。于2016年3月，在1、3、5h共3个水力停留时间下，监测中试试验的净污效果。 主要结论如下: (1)不同铁铜内电解基质对COD、TN、TP都有一定的去除效果，中铜、高铜内电解基质的去除效果较好。不同铁铜内电解基质对TP的去除效果存在显著性差异，对COD和TN的去除效果差异不显著(P=0.488，P=0.100)。水力停留时间为4h、5h的净污效率要高于水力停留时间为1h、2h、3h的净污效率，水力停留时间越长，去污效率越高。铁铜内电解基质与水力停留时间的交互作用对COD，TN和TP去除率影响却不显著(P=0.304，P=0.873，P=0.804)，因而在水力停留时间4h、5h下的填充着中铜、高铜内电解基质的表流型人工湿地床可以尽量提高对污水COD，TN和TP的去除效果。 (2)不同铁铜内电解基质对COD、TN、TP去除效果有显著性差异。随着内电解基质中铜比例的提高，COD、TN、TP的去除率均有升高的趋势。随着气水比的提高，TP去除率呈先升后降的趋势。铁铜内电解基质与曝气条件之间的交互作用对COD、TN、TP去除效果影响不显著(P=0.624，P=0.552，P=0.699)。本研究发现，当气水比为9∶1时，铁铜内电解基质（质量比1∶0.2）净污效果最好。 (3)不同H2O2投加浓度对COD、TN、TP都有一定的去除效果。随着H2O2投加浓度的提高，COD的去除率有先升后降的趋势，TN的去除率有先降后升的趋势，TP的去除率有升高的趋势。铁铜内电解基质与Fenton试剂之间的交互作用对COD去除效果差异显著，对TN、TP去除效果影响不显著(P=0.916，P=0.155)。 (4)中试实验中，当水力停留时间为1、3、5h时，内电解基质对COD的平均去除率分别为1.45％、4.18％、6.31％，TN去除率分别为3.30％、5.51％、5.87％，TP去除率分别为3.16％、8.42％、15.3％。随着水力停留时间的提高，不同质量比的铁铜内电解基质对COD，TN，TP有升高的趋势。