提升尾水人工湿地效能：影响因素及实践探索

水平潜流人工湿地污水强化阶段的处理效果如表4-3所示。当向生化反应器出水中混合少量城市污水后，会明显改善湿地进水的CODCr和SS含量，湿地进水CODCr浓度在24.01～53.26 mg/L，平均为42.83 mg/L，SS平均为25.38 mg/L。CODCr去除率为62.10%，面积负荷去除率为9.65 g/（m2·d），反应动力学常数为0.35 m/d。SS去除率为38.92%，NH3-N、-N和-N的平均去除率分别为85.75%，56.32%和18.60%。TN去除率为58.04%，面积负荷去除率为3.58 g/（m2·d），反应动力学常数为0.31 m/d。当向生化反应器出水投配少量城市污水后，提高了湿地进水的碳氮比（＞2.5），从而促进了该硝化水体的脱氮进程，TN去除率明显提高。

表4-3　水平潜流人工湿地污水强化阶段的处理效果（HRT=0.834 d）（n=8）

水平潜流人工湿地污水强化处理阶段，CODCr和TN的面积负荷去除率、去除率、反应动力学常数与面积负荷之间的关系如图4-15和图4-16所示。

由于页岩和钢渣的高磷吸附性，磷的主要去除途径是填料的吸附或沉淀作用，出水磷为0.26 mg/L。TP面积负荷去除率与面积负荷之间具有线性关系（图4-17），关系式为y=1.082 9 x -0.175 7（R2=0.983 0），反应动力学常数与面积负荷之间的关系为y=0.869 7 x0.9528（R2=0.836 0）。湿地进水中如果磷负荷较高，通过选择磷吸附性强的填料用于湿地强化除磷，可有效保证湿地的高效除磷。

水温、水力停留时间、进水碳氮比、进水氮形态及组分等因素是影响水平潜流人工湿地运行效能的主要因素。

图4-15　水平潜流人工湿地CODCr去除率、面积负荷去除率、反应动力学常数与面积负荷的关系（HRT=0.834 d）

图4-16　水平潜流人工湿地TN去除率、面积负荷去除率、反应动力学常数与面积负荷的关系（HRT=0.834 d）

图4-17　水平潜流人工湿地TP去除率、面积负荷去除率、反应动力学常数与面积负荷的关系（HRT=0.834 d）

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图4-18　水平潜流人工湿地TN和TP面积负荷去除率与水力停留时间的关系

图4-18为水平潜流人工湿地TN、TP面积负荷去除率与水力停留时间之间的关系。由图4-18可知，水力停留时间对TP面积负荷去除率没有显著影响，而对TN面积负荷去除率有显著影响。随水力停留时间的增加，TN面积负荷去除率呈幂函数增长，关系式为y=1.720 2 x0.4756（R2=0.824 3）。

水温对水平潜流人工湿地TP面积负荷去除率无显著影响，对TN面积负荷去除率有影响。随水温的增加，TN面积负荷去除率呈指数增加（图4-19），关系式为y=0.832 3 e0.0261x（R2=0.583 7）。

图4-19　水平潜流人工湿地TN面积负荷去除率与水温的关系

氮的组成形态对湿地脱氮效率有显著影响，随（-N+N）/TN值的升高，TN面积负荷去除率也呈指数增长（图4-20），关系式为y=1.143 8 e1.7522x（R2=0.920 3）。

碳氮比对湿地的TN面积负荷去除率有显著影响。随CODCr/TN的增加，TN面积负荷去除率呈幂函数增长（图4-21），关系式y=1.998 0 x0.6442（R2=0.832 9）。

图4-20　水平潜流人工湿地中TN面积负荷去除率与（-N+-N）/TN与的关系

图4-21　水平潜流人工湿地TN面积负荷去除率与CODCr/TN的关系