為了提高潛流人工濕地對(duì)畜禽養(yǎng)殖廢水中污染物的去除效果,該試驗(yàn)通過(guò)改變濕地內(nèi)部結(jié)構(gòu)構(gòu)建了4個(gè)潛流人工濕地單元,選用灰磚塊和碎石做濕地填料,冬夏季輪作栽培齒果酸模和大狼把草,考察濕地運(yùn)行期間對(duì)厭氧消化后豬場(chǎng)廢水的凈化效果。
一、潛流人工濕地
在畜禽養(yǎng)殖廢水處理技術(shù)中,厭氧消化技術(shù)在廢水的生物質(zhì)能源開發(fā)與污染治理方面得到了廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)國(guó)家明確指出畜禽養(yǎng)殖廢水經(jīng)過(guò)預(yù)處理及厭氧處理后,沼渣和沼液應(yīng)全部資源化利用,不得直接向環(huán)境中排放。一般情況下,沼渣可以生產(chǎn)有機(jī)肥,沼液也可以作為液體肥料使用,但在非農(nóng)灌季節(jié)產(chǎn)生的沼液直接排放會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的污染,因此有必要對(duì)沼液進(jìn)行深度處理。比較低成本的處理方法主要是將沼液排入氧化塘或人工濕地進(jìn)行處理,人工濕地能夠最大限度地削減受納水體的污染物負(fù)荷,同時(shí)具有良好的環(huán)境生態(tài)效應(yīng)。
波形潛流人工濕地是一種新型潛流人工濕地,在濕地中沿垂直水流方向設(shè)多個(gè)檔板,濕地內(nèi)部包括水平流、上行流和下行流在內(nèi)的混合流態(tài),使其在一定程度上增強(qiáng)對(duì)廢水的處理效果,但是存在供氧不足,氮去除不徹底等問題。針對(duì)該問題,任擁政等采用局部充氧和回流方式強(qiáng)化脫氮,但提高了濕地的運(yùn)行成本。
二、試驗(yàn)分析與論證
裝填濕地所用的陶粒、珍珠巖和碎石從市場(chǎng)上購(gòu)買,灰磚塊是把從建筑垃圾場(chǎng)收集的粉煤灰加氣混凝土砌塊經(jīng)人工砸碎后按照濕地裝填時(shí)對(duì)填料粒徑大小要求進(jìn)行篩分。本試驗(yàn)選擇冬、夏季植物輪種的方案,所栽培的植物為本課題組篩選的耐污能力、凈化能力均較強(qiáng)的植物。冬、春季(10月中旬~次年5月中旬)栽種耐寒植物齒果酸模,夏、秋季(5月下旬~10月上旬)栽種大狼把草,植物種植密度約為25~30棵/m2。
濕地單元運(yùn)行開始于2010年3月。濕地進(jìn)水采用穿孔管布水,采用連續(xù)進(jìn)水的方式,流速由進(jìn)水閥控制,濕地水位通過(guò)出水口控制在45cm。水力停留時(shí)間的控制是通過(guò)控制進(jìn)水流量,濕地床體體積是不變的,孔隙率已知,控制流量就可以調(diào)整水力停留時(shí)間。在濕地內(nèi)部增設(shè)導(dǎo)流墻,迫使水流流經(jīng)植物根部,有利于植物對(duì)磷的吸收和根部微生物的轉(zhuǎn)化利用,濕地對(duì)TP的去除率隨氣溫變化影響較大。
試驗(yàn)中所用的Zeolite濕地填料灰磚塊以及濕地植物大狼把草和齒果酸模對(duì)污染物的去除效果較好,可以進(jìn)一步推廣在大型濕地中的應(yīng)用。