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剩余污泥是污水处理过程中产生的副产物,除了含有重金属、病菌等有害物质,还含有大量的有机物质、氮磷钾等可被植物利用的营养元素,如果不进行任何处理,不仅浪费可利用资源,还会污染环境。随着城市的发展,污泥量的增速也越来越快,如果只进行简单的处理将引起严重的二次污染,无疑是给环境综合治理工作引发了新的难点。因此如何将产量多、含水率高的污泥进行合理的处理处置,达到减容、稳定的目的,最终转化为资源被利用,越来越成为亟待解决的问题。人工湿地是一种类天然的污水污泥处理技术,可对污泥渗滤液中的有机质和氮磷等物质进行降解转化,对积存污泥进行矿化稳定化。经过稳定的污泥适合于土地利用,且较传统方法如填埋和焚烧更加经济、环保。本论文在调研分析典型城市污水处理厂剩余污泥特性基础上,设计了三组垂直流人工湿地,分别为Ⅰ单元芦苇、基质反级配,Ⅱ单元芦苇、基质正级配,Ⅲ单元美人蕉、基质正级配,考察人工湿地中基质级配和植物种类对污泥渗滤液的净化效果,以及对积存污泥的稳定化效果,同时还通过湿地植物体内重金属的分布特征来研究植物对重金属富集的差异性。实验结果表明,污泥渗滤液经过垂直流人工湿地系统处理后,水质净化效果明显,Ⅲ单元对污泥渗滤液有机物的处理效果优于另外两个单元,脱氮能力由大到小的顺序是Ⅲ单元、Ⅱ单元、Ⅰ单元。湿地植物类型不同对积存污泥的处理效果有影响。Ⅱ单元积存污泥有机质、TN、TP的去除效果高于Ⅲ单元;植物高度与存泥中的有机质、TN、TP呈现负相关关系;污泥含水率与有机质、污泥TN呈正相关关系,美人蕉对积存污泥的矿化、稳定化程度没有芦苇好。芦苇和美人蕉对重金属均具有吸收富集能力,吸收量根>茎>叶,根部对Zn的吸收量要高于其他四种元素。不同植物对重金属的吸收量存在差异,Cr、Cu均有显著性差异,Sig.值小于0.05,Pb和Zn为极显著性差异,Sig.值小于0.01。进一步通过对污泥积存速率的拟合,发现积存污泥的厚度随运行时间表现为线性关系,系统中沿层EPS含量较低,初步估计基质未发生堵塞。该结果充分证明了垂直流人工湿地系统对剩余污泥有较为明显的脱水效果,并且能有效促进污泥稳定化过程。本研究的开展,对剩余污泥的进一步资源化利用有较好的参考和指导意义。