摘要：为提高人工湿地对生活污水的处理能力,对传统的单一垂直流湿地进行改进和优化。采用2个垂直流人工湿地串联,并在好氧湿地内增加曝气供氧,使好氧湿地内溶解氧保持在2～2.5 mg/L范围内,而后增加出水回流。结果表明,增加曝气显著提高了出水的COD、NH3-N去除率,但TN去除效果仍不达标;当随着回流比的增加,NH3-N的去除率略有提高,而后趋于稳定,TN去除率提高显著,但回流比过大时,TN去除率则有所下降。
人工湿地是一个复杂的多相系统，作为一种生态处理污水的技术，其处理效果受到许多因素的制约，如溶解氧、回流比、外加碳源、水力条件、运行温度、微生物群落和基质种类等。传统的人工湿地对于COD和SS的去除效果较好，而对于氨氮和总氮的去除率较低。由于单一的垂直流湿地受到布水、水力停留时间等因素影响较大，加上湿地内DO不足，严重影响了硝化细菌的代谢，导致硝化过程的不彻底。通过增加曝气的手段，增加湿地内溶解氧的含量，使垂直流人工湿地氨氮的硝化过程顺利进行。而DO的供给势必影响反硝化细菌的缺氧生存环境，因此，将湿地一部分供氧，以提高氨氮的去除效果，在另一部分将出水回流以提高其反硝化能力，以此增强了湿地氨氮和总氮的去除效果。
1材料与方法
1.1实验设计与装置
本实验的小试装置复合垂直流人工湿地系统由上行流厌氧缺氧湿地和下行流好氧湿地串联而成，池壁由PVC塑料板制成，单池尺寸为0.5m*0.5m*1.0m，池内填料砾石、卵石按照一定的级配组成。两池上部由)个出水口相连通。采用UPVC管在上行流池底部均匀进水布水，下行流池表面进水管均匀进水布水，最终从下行流好氧湿地底部出水至清水池内。水流方向为上行流至下行流。在好氧人工湿地池底部增加曝气管，曝气管用纱网包裹，防止堵塞。。
1.2实验用水
本实验采用辽宁省环境科学研究院院内小区排水井中的生活污水。进水水质主要指标如下：COD200～450mg/l，NH3-N15～50mg/l，TN20～50mg/l，TP4～8 mg/l。
1.3实验运行
进水方式为连续进水，进水与回流均采用蠕动泵精确控制，水力负荷0.4m3/（m2.d）。复合垂直流人工湿地先在常规状态下(没有曝气充氧、没有回流的传统状态)运行，此后在好氧湿地内的曝气装置开始运行，曝气量由气体流量计控制，使得池内溶解氧保持2.0～2.5 mg/l，稳定一个月后，加强反硝化能力，采用连续回流方式，好氧湿地内的出水回流至厌氧缺氧湿地前端，从低到高依次完成1:1、2:1和3:1几种回流比实验。
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