城镇污水处理厂尾水湿地处理技术对比

本节着重对高水力负荷条件下（HRT≤2 d），砾石床水平潜流人工湿地、页岩与钢渣床强化人工湿地、页岩与钢渣床污水强化处理运行模式、表面流人工湿地、水平潜流-表面流组合人工湿地、水平潜流-表面流组合人工湿地污水强化处理运行模式等几种工艺组合或运行模式对碳、氮、磷去除率进行了比较（表4-5）。

表4-5　城镇污水处理厂尾水生态处理系统各处理工艺的CODCr及SS去除效果比较

注：A—砾石床水平潜流人工湿地；B—页岩与钢渣床强化人工湿地；C—页岩与钢渣床污水强化处理运行模式；D—表面流人工湿地；E—水平潜流-表面流组合人工湿地；F—水平潜流-表面流组合人工湿地污水强化处理运行模式。

表4-6是城镇污水二级处理尾水生态处理系统各处理工艺的氮去除效果比较。方差分析表明，页岩与钢渣床污水强化处理运行模式、表面流人工湿地的氨氮去除率无显著差异，其去除率分别为47.93%和56.41%。而其他各组的氨氮去除率差异显著（P＜0.05）。各组间亚硝氮去除率差异显著（P＜0.05），水平潜流-表面流组合人工湿地污水强化处理运行模式的去除率最高（达99.61%）。对硝氮的去除效果来说，水平潜流-表面流组合人工湿地、表面流人工湿地的硝氮去除率差异不显著，其他各组间差异显著（P＜0.05），水平潜流-表面流组合人工湿地污水强化处理运行模式的硝氮去除率达最高（97.18%）。

页岩与钢渣床污水强化处理运行模式的TN去除率显著高于其他各组（P＜0.05），而其他各组无差异。其中页岩与钢渣床污水强化处理运行模式的TN去除率为68.76%。各组TN面积负荷去除率之间差异显著（P＜0.05），系统运行过程中进行了污水强化处理的系统的TN面积负荷去除率较高，页岩与钢渣床污水强化处理运行模式、水平潜流-表面流组合人工湿地污水强化处理运行模式的TN面积负荷去除率分别为2.89 g/（m2·d）和3.22 g/（m2·d）。各组间TN反应动力学常数差异显著（P＜0.05），其中，页岩与钢渣床污水强化处理运行模式为0.27 m/d。表4-6表明，碳氮比与TN面积负荷去除率之间有显著的相关性，当CODCr/TN值等于或高于2.4时，各处理工艺或运行模式可获得高达2.2g/（m2·d）以上的面积负荷去除率。

表4-6　城市污水二级处理尾水生态处理系统各处理工艺的氮去除效果比较(www.xing528.com)

如上分析可见，不同处理工艺或不同运行模式间脱氮效率有显著差异，要获得较高的脱氮效率，最直接有效的方法是改善湿地进水中碳氮比，充分满足系统中微生物对碳源的需求，这样可明显提高系统反硝化速率。本研究证实，当湿地系统进水中CODCr/TN≥2.4时，各处理工艺或运行模式的脱氮效率最高。

表4-7是城镇污水二级处理尾水生态处理系统各处理工艺的TP去除效果比较。方差分析（ANOVA）表明，各组间TP去除率差异显著（P＜0.05），其中通过填料强化吸附除磷可达到较高的除磷效果，填料吸附除磷可获得90%以上的去除率。同理，各组TP面积负荷去除率也差异显著（P＜0.05），填料强化吸附除磷显著地提高了TP面积负荷去除率（最高达0.72 g/（m2·d））。

表4-7　城镇污水二级处理尾水生态处理系统各处理工艺的磷去除效果比较

如上分析表明，以城市污水二级处理出水为处理对象的人工湿地生态处理系统要控制磷的出水浓度，主要依靠理化方法对磷进行吸附/沉淀截留，而生物方法在磷去除方面不是主要作用者。