折流式人工湿地处理厨房废水

2016-10-25詹建益,胡月莲

中国科技信息 2016年19期

折流式人工湿地处理厨房废水

随着我国经济的发展，人们生活水平的逐渐提高，乡村旅游逐步兴起，并风靡全国。"农家乐"在蓬勃发展的同时也带来了一系列的环境污染问题，其生活污水污染对附近环境生态造成了严重破坏。农家乐废水有机物含量高，与国家相关排放相比，其油脂，有机物含量，SS要远高于三级标准。

近几年，国内外学者利用人工湿地处理污水进行过一系列试验，如李静等对北京市杨镇一中污水利用人工湿地处理进行实地研究。孟伟忠等利用人工湿地在不同水力负荷下处理生活污水结果进行研究。但对高浓度农家乐废水研究寥寥无几，特别是在湿地植物种植方式上缺乏相关的经验。

本试验以收集到的典型农家乐厨房废水为处理对象，在相同水力负荷下对三种不同植物种植的折流人工湿地系统进出水的各项水质指标进行分析，比较不同植物种植的人工湿地系统对污染物的处理结果，从中确定出最佳的植物种植。

实验材料与方法

处理工艺选择

由于农家乐厨房废水餐油脂含量高，如果直接进入核心处理单元—折流式湿地，不仅造成湿地处理负荷过重，可能还造成基质间堵塞填料。所以，在进入湿地前要进行预处理，处理工艺如下：

废水—隔油井—厌氧池—折流式湿地—出水。

实验装置设计

厌氧池装置由有机玻璃制成，容积为15L，分3格，前、中、后处理室长度比为1：1：1。核心处理器-折流式人工湿地材料也由机玻璃制成，规格：1m（长）*0.5m（宽）*0.5m（高）。基质采用处理结果较好的轻质陶粒滤料代替传统的砂或砾石，高为0.35m，上层铺设0.15m的表层细沙种植植物，进水口和出水口分别设在左端和右端。在本次试验中，湿地植物选择美人蕉和旱伞草。试验设置3个独立平行的处理体进行对比，即：美人蕉单一种植，旱伞草单一种植，美人蕉—旱伞草混合种植。把3个实验装置室外平地上，就收日常光照。

分析方法和进水水质

按规定进行取样，并对水样的水质进行分析，主要分析水样中的COD、TP、TN、SS分。各项进水水质参数见表1。

表1 各原水水质

图1 人工湿地装置

实验装置运行

实验中保持其他设计参数不变，考虑到折流式湿地与厌氧池串联，将水力停留时间（HRT）确定为4天为一个观察周期作为湿地的理想停留时间。连续8次观测数据作为出水水质的相关参数，并确定其处理率。

图2 COD处理率随时间周期的变化

图3 TN处理率随时间周期的变化

结果和分析

3种种植方式对COD处理观测

图2表明，不同植物种植对COD的处理结果存在差别，不同种植的植物对COD的处理结果从高到低依次为美人蕉、旱伞草和旱伞草+美人蕉。随着时间的增加，对COD的处理率变化不大，在第8个周期末，美人蕉、旱伞草和旱伞草+美人蕉生态系统对COD 的处理率为86.8%，83.5%和78.2%，出水平均指标为：61.48，77.08，102.23 mg·L-1。三种植物种植模式中，美人蕉处理率最高，由于美人蕉的根部比较发达有直接关系，其根部对污染物的截留作用较好，并且为微生物的处理污水提供较好的s生长环境。在单种和混和种植对比中，单种要好于混和种植的处理结果，大概是混合种植之间相互起抑制作用引起的。

三种种植方式对TN处理结果

图3表明，不同植物种植对TN的处理结果存在差别，不同植物对TN的处理结果从高到低为旱伞草+美人蕉、美人蕉和旱伞草。随着时间的增加，三种种植方式对TN的处理率趋于固定，在第8个周期末，旱伞草+美人蕉、旱伞草和美人蕉生态系统对TN的处理率为84.58%，82.9% 和81.9%，最终出水平均指标为：4.91，5.47，5.79 mg·L-1。所以，在单种和混和种植对比中，混和种植优于单种的处理结果，大概混合种植之间相互起促进作用造成的。

三种种植方式对TP处理结果

图4表明，不同湿地植物种植对TP的处理结果存在差别，对TP的处理结果从高到低为旱伞草+美人蕉、旱伞草和美人蕉。随着时间的增加，三种种植方式对TP的处理率在第6个周期后有所减弱，跟滤料吸附达到饱和并与美人蕉、旱伞草系统的处理能力也渐趋成熟有直接相关。在第6个周期末，旱伞草+美人蕉、旱伞草和美人蕉处理系统对TN的处理率为73.8%，71.9% 和69.2%，最终出水平均指标为：0.65，0.70，0.79mg·L-1。单种和混和种植对比中，混和种植要好于单种处理结果，可能混合种植相互起促进作用。

三种种植方式对SS处理结果

图5表明，不同植物种植对SS的处理结果不存在明显差别。随着时间的增加，三种种植方式对SS的处理率稍微减弱，最终趋于一样。在第8个周期末，旱伞草+美人蕉、美人蕉和旱伞草处理系统对SS的处理率为94.1%，94.0%和92.9%，最后出水平均指标为：19.81，19.98，21.71 mg·L-1。