绿萝去除校园污水氨氮效应的研究
2011-09-11尹静章杨学城于志强崔恩刚张静萍
尹静章 杨学城 于志强 崔恩刚 张静萍
(1德州水文水资源勘测局 德州 253000 2山东省水文水资源勘测局 济南 250014 3青海省水环境监测中心 西宁 810000)
绿萝去除校园污水氨氮效应的研究
尹静章1杨学城1于志强2崔恩刚1张静萍3
(1德州水文水资源勘测局 德州 253000 2山东省水文水资源勘测局 济南 250014 3青海省水环境监测中心 西宁 810000)
以经培养和筛选得到的绿萝(Scindapsusaureus)为供试材料,以校园生活污水和人工稀释校园污水为供试水样,在实验室条件下研究单种绿萝对不同氨氮浓度污水的净化能力,进而研究绿萝在自然界中对污水中氨氮的除去效果。实验结果表明:绿萝在处理校园污水的过程中,水体内氨氮浓度都有所下降;绿萝对校园污水净化时,经过5d氨氮去除率即达到50%以上。绿萝处理校园污水,既能维持高的去除率又有利于绿萝生长,净化效果较好。
绿萝 校园污水 氨氮 去除率
随着科技的进步与突破,我国许多水处理技术趋于成熟,诸如活性污泥法、氧化沟、生物流化床、生物滤池等传统的污水处理工艺都有了很大的成效,但其昂贵的造价和运行管理费,限制了这些工艺的广泛应用。近几年生物修复逐渐成为一个研究热点,利用适当的植物不仅可去除环境中的有机污染物,还可以去除环境中的重金属和放射性核素。水生植物能通过光合作用,利用水中的二氧化碳、氮元素等合成自身有机体质,从而能净化水质。既降低了水中氮、磷的浓度,水生植物的净化技术是一种很好的治理手段。本文就绿萝对污水的处理效果进行探讨。
1 绿萝(Scindapsus aureun)简介
绿萝又名黄金葛、魔鬼藤、石柑子等,是大型常绿藤本植物。环保学家发现,绿萝对污水中无机污染物和有机污染物有吸收富集等作用,过滤体系好,净化效果好,对污水处理具有一定使用价值。
2 实验内容
2.1 实验方法
实验分两批进行,第一批实验研究不同的株数绿萝对相同浓度的校园污水中氨氮的的去除效果,将5.0L的校园污水分别注入三个盆中,选取大小、重量相近的植株,在三个盆中分别放入2、4、8株绿萝,然后标号。放养后第一天取水样测氨氮,以后一天测一次水样。实验进行时间为4月24日到4月28日。
第二批实验研究相同株树的绿萝对不同浓度的校园污水中氨氮的去除效果,取校园污水处理厂的进水和出水,视进水为重度污水,根据进水和出水的调配比例分别调制中度污水和轻度污水,分别注入三个盆中,标号。选取大小、重量相近的五株绿萝,清洗、滤水约十分钟后称重,保证各容器中放养的五株绿萝几乎等重。绿萝均匀平铺于养殖容器中。每天取水样测氮。实验时间为4月29日到5月4日,绿萝在室内的窗台上放养,对由于蒸发和植物蒸腾作用引起的水体积减少,适当补充一些蒸馏水。
通过实验结果分析绿萝去除污水中氨氮的效果,进而为绿萝在实际应用中提供参考数据与可行性分析。氨氮的测定方法为纳氏试剂比色法。
实验注意事项:1、绿萝属阴性植物,忌阳光直射,喜散射光,较耐阴,故实验期间绿萝不能放于太阳下直射。2、每天往培养盆中补充适量的无氨水。
3 实验结果和讨论
3.1 不同株数绿萝对校园污水中氨氮的去除效应
二株、四株、八株绿萝对氨氮的去除效果见图1。
从中可以看出二株、四株、八株的绿萝对同一校园污水中氨氮的去除能力依次升高,而且对氨氮都有很强的去除作用,去除率达到了50%。同时在一定浓度污水的范围内,氨氮的去除率与植株数目成正比,株树越多,氨氮的去除率越高。从图1中可以看出三种不同株数的绿萝在前四天的去除能力最强,后两天氨氮浓度水平趋缓。
3.2 绿萝对校园不同污染程度的污水中氨氮的去除效应
绿萝对不同污染浓度污水中氨氮的去除效果见图2。
从图中可以看出,绿萝对三种污染程度的水体中的氨氮都有显著的去除作用,经五天的水中培养,绿萝对氨氮的吸收率都超过了55%。三种浓度的污水中,绿萝对中度污染的污水中氨氮的总的吸收率最高,重度污染的其次,轻度污染的最低。但从去除量上看,重度污染水体中氨氮由13.8mg/l降为6.03mg/l,降幅为7.77mg/l;中度污染水体中氨氮由6.66mg/l降为2.54mg/l,降幅为4.12mg/l;轻度污染水体中氨氮由4.56mg/l降为2.03mg/l,降幅为2.53mg/l。从去除总量的程度上看,绿萝对重度污染的校园污水中的氨氮的去除效果更好。从图2中可以看出三种水体中前三天的吸收率较高,而后两天趋缓。
4 结论与建议
在实验过程中,绿萝对不同污染程度的校园污水中的氨氮都有显著的去除作用,对氨氮的吸收率都超过了55%。绿萝对校园重度污染污水中的氨氮去除效果更好。理论上绿萝可以对污水进行预处理,然后再进行其他物理、化学方法再次进行处理。
试验期间绿萝生长能力都很强,而且在重度污染的校园污水中绿萝生长旺盛。说明绿萝能够在氨氮含量较高的污水中存活,可以在富营养化的湖泊、河流中进行培养。
绿萝净化污水时还有除臭作用,在试验期间原本较臭的校园污水放养绿萝一两天后便改善了很多,同时污水浑浊度有很大降低。
在绿萝去除污水时为了保证绿萝的净化效果,需控制绿萝覆盖水面的密度,保持在一定的比例范围内,经常将过量生长的绿萝老株捞出,同时注意污水的流动性,实验表明四天后氨氮的含量趋于稳定,所以植物处理污水要考虑处理时间,四天时间为最佳时间,既可以保持很高的去除率,也可以保持绿萝的生长率。
目前虽然传统的二级活性污泥法处理工艺成熟,但是工程投资和运转费用往往比较高,在去除氮、磷上,也会增加污水处理的成本。利用处理能力强的绿萝和其他的水生植物,净化污水是一种低成本简单易行的污水净化技术,建议对水生植物的品种进行时间、空间上的组合。
综上所述,利用水生植物来净化水体水质、修复生态环境、提高人们的生活品质等方面,有着巨大的潜力,在水体的综合治理中,具有非常广阔的前景