填料類型對(duì)生物滯留系統(tǒng)水質(zhì)凈化效果具有重要影響。通過生物滯留柱試驗(yàn),以天然土壤、建筑砂為基本填料,以木屑堆肥、沸石和無煙煤為改良材料,研究了種植土砂土比例、種植土中添加木屑堆肥、砂濾層中單獨(dú)及同時(shí)添加沸石和無煙煤等不同填料組合對(duì)徑流中COD、TP、NH⁺₄-N及NO^-₃-N的去除效果,并對(duì)傳統(tǒng)砂土填料及復(fù)合填料生物滯留設(shè)施在不同進(jìn)流特征下的水質(zhì)處理效果進(jìn)行了系統(tǒng)評(píng)價(jià)。結(jié)果表明:在6種填料組合中,種植土中添加木屑堆肥及砂濾層中同時(shí)添加無煙煤和沸石對(duì)各污染物的處理效果最好;在7種進(jìn)流工況下,砂土填料生物滯留設(shè)施對(duì)COD、TP、NH⁺₄-N、NO^-₃-N的去除率分別為70.5%～87.5%、50.0%～79.3%、84.7%～96.7%、-110.5%～23.3%,復(fù)合填料生物滯留設(shè)施的去除率分別為84.0%～93.0%、82.0%～92.0%、80.0%～94.7%、24.3%～90.4%,復(fù)合填料生物滯留設(shè)施對(duì)污染... 

【文章來源】：人民黃河. 2020年08期 北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

生物滯留柱設(shè)施試驗(yàn)裝置

Z7、Z8生物滯留柱在7種試驗(yàn)工況下對(duì)TP的去除效果見圖4。由圖4可以看出,在不同進(jìn)流工況下,Z7的TP出流質(zhì)量濃度為0.22～0.31 mg/L,TP去除率為50.0%～79.3%,Z8的TP出流質(zhì)量濃度為0.07～0.18 mg/L,TP去除率為82.0%～92.0%。傳統(tǒng)砂土填料生物滯留柱的TP出流質(zhì)量濃度達(dá)到Ⅳ類水標(biāo)準(zhǔn),而復(fù)合填料改良生物滯留柱的則可達(dá)到Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)�？梢�,通過添加一定量的改良材料,生物滯留系統(tǒng)對(duì)TP的去除率明顯提高。不同試驗(yàn)工況下,Z8的TP質(zhì)量濃度去除率相對(duì)比較穩(wěn)定,未出現(xiàn)明顯的波動(dòng)現(xiàn)象,而Z7在試驗(yàn)工況1(低質(zhì)量濃度)情況下表現(xiàn)較差,TP去除率僅為50.0%,表明傳統(tǒng)砂土填料對(duì)低質(zhì)量濃度TP的去除效果較弱。張鵾等[24]研究發(fā)現(xiàn),生物滯留設(shè)施對(duì)TP的去除在高質(zhì)量濃度進(jìn)流情況下比在低質(zhì)量濃度下保持更高效和穩(wěn)定的去除效果。生物滯留填料除磷機(jī)制主要為介質(zhì)的吸附、化學(xué)沉淀和生物同化作用。通過在種植土填料中添加木屑堆肥,可增加介質(zhì)的陽離子交換容量(CEC),進(jìn)而提高填料對(duì)磷的去除率。在砂濾層填料中添加無煙煤及沸石,在一定程度上增加了填料中Al、Fe、Ca等元素的含量,可與磷元素形成沉淀或絡(luò)合物。另外,無煙煤及沸石的多孔結(jié)構(gòu)有利于微生物的繁殖,從而增強(qiáng)微生物對(duì)磷的同化吸收作用。

Z1～Z6生物滯留柱出流的COD、TP、NH+4-N、NO-3-N質(zhì)量濃度見圖2,由圖2可知,不同生物滯留柱對(duì)各污染物的去除效果存在一定差異。在COD、TP、NH+4-N、NO-3-N進(jìn)流質(zhì)量濃度分別為200、1、3、4 mg/L的情況下,各生物滯留柱出流的COD平均質(zhì)量濃度由低到高依次為Z6<Z5<Z3<Z4<Z1<Z2,TP平均質(zhì)量濃度由低到高依次為Z6<Z3<Z4<Z5<Z1<Z2,NH+4-N平均質(zhì)量濃度由低到高依次為Z3<Z4≈Z5≈Z6<Z1<Z2,NO-3-N平均質(zhì)量濃度由低到高依次為Z6<Z3<Z5<Z4<Z1<Z2。綜合來看,Z3和Z6對(duì)污染物的去除效果最好,而Z2的處理效果最差�？梢�,在填料中添加一定量的有機(jī)質(zhì)及多孔礦物填料,均有利于提高對(duì)污染物的去除效果。相比單獨(dú)添加沸石(Z4)及無煙煤(Z5),同時(shí)添加沸石及無煙煤(Z6)可以進(jìn)一步提高對(duì)污染物的處理能力,其原因是,組合填料的不同性質(zhì)不僅為基質(zhì)系統(tǒng)中微生物提供了更加多樣的生長環(huán)境,而且不同介質(zhì)填料可以去除不同污染物,形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。另外,滲透系數(shù)是影響系統(tǒng)對(duì)污染物去除效果的關(guān)鍵因素,填料滲透系數(shù)增大,雖然有利于水分的滲透,防止系統(tǒng)溢流發(fā)生,但是填料與污染物的接觸時(shí)間相對(duì)縮短,不利于對(duì)污染物的去除。可以看出,各生物滯留柱出水3次取樣中COD、TP、NH 4 + -N的質(zhì)量濃度相對(duì)較為穩(wěn)定,而各柱NO 3 - -N的第1次取樣質(zhì)量濃度較大,第2、3次取樣質(zhì)量濃度明顯降低并趨于穩(wěn)定。原因是,在落干期通過硝化作用產(chǎn)生的NO 3 - -N在進(jìn)流初期從填料中淋溶,隨著連續(xù)飽和入滲,系統(tǒng)逐漸形成厭氧環(huán)境,一定量硝態(tài)氮通過反硝化作用得以去除。

【參考文獻(xiàn)】：
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