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复合生物滤床净化景观水体探究 　　【摘 要】近年来，景观水体污染日益严重，影响城市的自然环境和居民的生活环境。通过复合生物滤床净化景观水体，TN浓度、TP浓度、COD浓度和浊度分别稳定在0.8mg/L左右、0.1mg/L左右、20mg/L左右和3NTU左右，达到污水零排放。该装置投资小，可在填料床表面种植景观植物，具有良好的景观效应，而且运行成本低，还有较好处理效果，具有较好的推广前景。 【关键词】复合生物滤床；景观水；填料 0 引言 近年来，虽然景观水体在城市中的地位逐渐提升，但是城市景观水体的水质现状不容乐观。一些高端住宅小区和标志性的公共建筑等景观水体的水质要求较高，经常采用水体置换方式保证水质，不但浪费水资源，而且增加污水排放量。本文研制一套适用于城市中小型景观水体净化的复合生物滤床设备，通过试验研究发现，该设备能够大大改善城市景观水体水质，创造良好的水景观及水文化，不但适用于城市小型景观水处理，而且也适用于其他富营养化水处理，节能减排，有非常好的推广应用前景。 1 试验材料与方法 1.1 装置 该装置有多级滤床组成，1#至4#滤床之间设计高程逐渐降低，各滤床首尾用管道相连，利用虹吸原理，使各级填料床中水位“上-下”自动不断的改变，当水位下降时，氧气可以通过床中自动增氧装置迅速进入填料空隙中，填料上的生物膜处在“好氧-厌氧”不断交替的方式下运行，经过多级生物滤床中填料过滤吸附、植物吸收和微生物降解处理的水流到曝气沟中，利用自身水力条件推动多级自制水力曝气器增加水中溶解氧，最后回流到景观水体中。工艺流程示意图见图1。 图1 复合生物滤床净化景观水体工艺流程简图 1.2 填料 选择沸石、小碎石、砂子、多孔混凝土作为主体填料，其中沸石的矿物组成以斜发沸石为主，小碎石与多孔混凝土为实验室用料，砂子为普通建筑用砂。各种填料的基本性能参数如表1所示。 表1 各层填料组成及其基本性能参数 1.3 运行条件 1.3.1 试验负荷及采样 装置的水力负荷为3m3/（dm2），单级滤床面积为0.5m2。在3个月的试运行期之后，进行运行记录和采样分析，水样处理运行五天为1周期，即试验水样每5天从台州学院人工湖取一次，连续进行4个周期。 1.3.2 测定项目及分析方法 COD测定：重铬酸钾标准滴定法，总氮：过硫酸钾氧化一紫外分光光度法，总磷：钼酸铵分光光度法。 2 试验结果与分析 2.1 对浊度的去除效果 水箱中浊度变化如下图2所示。 图2 水箱浊度浓度及浊度去除率 由图2可知，在每周期水箱进水起始浊度分别为14.1NTU、13.6NTU、15.7NTU、14.4NTU降至3.1NTU、3.4NTU、3.5NTU、3.1NTU，去除率分别达到了78%、75%、74%、78%，平均去除率达到了76.3%。每周期水箱浊度浓度逐渐减小，最低可减小到3.1NTU，水箱浊度去除率逐渐增大，去除率最大可达到78%。试验水体的悬浮物颗粒的去除主要依靠填料上的生物膜的吸附作用和滤料的过滤作用。 2.2 对TN的去除效果 水箱中TN变化如下图3所示。 图3 水箱TN浓度及TN去除率 根据图3可知，在每周期水箱进水TN起始浓度分别为2.57mg/L、2.47mg/L、2.54mg/L、2.74mg/L降至0.78mg/L、0.8mg/L、0.84mg/L、0.89mg/L，去除率分别为70%、69%、67%、65%，平均去除率为67.8%。水箱TN浓度稳定，保持在0.8mg/L左右变化，变化幅度不大。系统利用虹吸原理，使各级填料床中水位“上-下”自动不断的改变，当水位下降时，氧气可以通过床中自动增氧装置迅速进入填料空隙中，填料上的生物膜处在“好氧-厌氧”不断交替的方式下运行，更有利于脱氮的效果[1]。系统中氮的转化过程包括吸附、氨化、硝化和反硝化[2]，而得到去除。 2.3 对TP的去除 水箱中TP变化如下图4所示。 图4 水箱TP浓度及TP去除率 由图4可知，在每周期水箱TP起始浓度分别为0.51mg/L、0.54mg/L、0.48mg/L、0.46mg/L降至0.15mg/L、0.14mg/L、0.13mg/L、0.08 mg/L，去除率分别为71%、73%、75%、84%，平均去除率为75.8%。从生物滤床运行情况来看，每周期水箱TP浓度波动不大，均在0.4mg/L，进过一段时间处理后，水箱TP浓度稳定，保持在0.1mg/L左右变化，变化幅度不大。滤床除磷的机理主要为化学沉淀反应，多孔混凝土和沸石层中各种形式的钙以及游离或胶体态的氧化铁、铝，能够与磷酸根结合而形成磷酸钙、磷酸铁和磷酸铝沉淀，从