葛彩霞
構(gòu)建/零排放池塘健康養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)/調(diào)節(jié)水質(zhì)
葛彩霞
“零排放池塘健康養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建研究”是以構(gòu)建濕地作為復(fù)合系統(tǒng)中對養(yǎng)殖池塘水質(zhì)進行有效調(diào)控的核心環(huán)節(jié),并研究其凈化效能。天然濕地是處于水陸交接的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng),而人工濕地則是為凈化水質(zhì)而人為設(shè)計建造的、工程化的濕地系統(tǒng),是近些年出現(xiàn)的一種新型的水處理技術(shù)。其去除污染物的范圍較為廣泛,包括有機物、氮、磷、懸浮物(SS)、微量元素、病原體等,其凈化機理十分復(fù)雜,綜合了物理、化學(xué)和生物的三種作用,供給濕地除污需要的氧氣。同時,通過發(fā)達的植物根系及填料表面生長的生物膜的凈化作用、填料床體的截留及植物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收作用,實現(xiàn)對水體的凈化。
人工濕地對有機物有較強的處理能力。不溶性有機物通過濕地的沉淀、過濾可以很快從廢水中截流下來,被微生物加以利用;可溶性有機物則可通過微生物的吸附及微生物的代謝過程被去除。廢水中大部分有機物的最終歸宿是被異養(yǎng)微生物轉(zhuǎn)化為微生物細胞及二氧化碳和水。
廢水中氮主要通過植物吸收和微生物的硝化——反硝化作用被去除,其中植物吸收只去除了污水中小部分的氮,而污水中氮的去除主要是通過微生物的硝化——反硝化作用來完成的。人工濕地比傳統(tǒng)活性污泥處理系統(tǒng)(一般無法完成反硝化作用)具有更強的氮的處理能力,比A/A/O系統(tǒng)則節(jié)省許多基建和運行費用。
人工濕地對磷的去除是植物吸收、微生物去除及物理化學(xué)作用三方面共同作用的結(jié)果。廢水中無機磷在植物吸收及同化作用下可變成植物的ATP、DNA及RNA等有機成分,通過植物的收割而去除。物理化學(xué)作用包括填料對磷的吸附及填料與磷酸根離子的化學(xué)反應(yīng)。微生物對磷的去除包括它們對磷的正常同化(將磷納入其分子組成)和對磷的過量積累。其中,填料的物理化學(xué)作用對于磷的去除貢獻最大。
(1)投資省、能耗低、維護簡便。人工濕地不需采用大量人工構(gòu)筑物和機電設(shè)備,無須曝氣、投加藥劑和回流污泥,也沒有剩余污泥產(chǎn)生,因而可大大節(jié)省投資和運行費用。至于維護技術(shù),人工濕地基本上不需要機電設(shè)備,故維護上只是清理渠道及管理作物,一般人員完全可以承擔(dān),只需個別專業(yè)人員定期檢查。
(2)脫氮除磷效果好、病源微生物去除率高。人工濕地是低投入、高效率的脫氮除磷工藝,無須專門消毒便可對病源微生物大幅去除,處理后的水可直接排入湖泊、水庫或河流中,也可用作沖廁、洗車、灌溉、綠化及工業(yè)回收利用等。
(3)可與水景觀建設(shè)有機結(jié)合。人工濕地可作為濱水景觀的一部分,沿著池塘、河流和湖泊的堤岸建設(shè),可大可小,就地利用,部分濕生植物(如美人蕉、鳶尾草等)本身即具有良好的景觀效果。
在養(yǎng)殖池塘構(gòu)建濕地的結(jié)果表明,濕地對池塘養(yǎng)殖廢水中懸浮物的去除率為82.2%,CODcr的去除率為57.9%,氨氮的去除率為80.1%,NO3-N的去除率為54.3%,NO2-N的去除率為73.2%,總氮的去除率為63.4%,總磷的去除率為72.6%,大腸菌群數(shù)的去除率為80.0%;出水水質(zhì)在不同的水力負荷、污染負荷及停留時間等條件下均能達到《漁業(yè)水質(zhì)標準》的要求,達到了回收利用的目的。
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