论文部分内容阅读
人工浮床作为一种有效的水体原位修复技术,能够适应不同地理、水利条件下地表水环境的修复,可将水生态修复、水生态功能改善和景观效应三者有机结合,加之其运行成本低、维护方便,在地表水体的原位修复中具有极大优势。但目前针对人工浮的研究主要集中在其对富营养化水体净化效果的小试研究,缺乏工程实际运用的效果示范,对人工浮床的净化机理也缺乏较详尽的研究。本文通过人工浮床的工程实际应用效果与实验室内的模拟运行效果,系统分析了人工浮床在汾江河上运行对富营养化水体的实际净化效果,并通过组合浮床的室内模拟运行探索了其对氮、磷的去除机理。而且将吸附材料(氧化石墨和氧化铈)包覆到生物陶粒上,分析其对水体中污染物质的吸附效果,尝试探索更为高效的浮床基质材料。通过研究得出以下结论:(1)人工浮床在汾江河上经过三个月的实际运行,布置人工浮床一侧的水体中TN、TP、COD、NH4+-N含量均显著低于未布置浮床一侧的水质,总面积约4900m2的浮床植物经过3个月的生长,从水体中共吸收了192.5kg的氮和76.1kg的磷。结果表明人工浮床对地表水体水质有较好的改善效果。(2)在美人蕉(Canna glauca)底部悬挂生物陶粒基质构建组合生态浮床,与仅有生物陶粒的基质组和空白组的净化效果相比,组合浮床对总氮、总磷和氨氮的去除率(依次为64.03%、95.82%和96.43%)均高于其它两组。且组合浮床的微生物总量、生物膜的脱氢酶活性和耗氧速率均高于基质对照组。植物吸收作用对水体中TN和TP的去除贡献率分别为36.03%和37.96%说明植物吸收作用不是组合浮床去除氮磷的主要机制,但植物对微生物的数量和活性有积极作用;组合浮床中水体污染物的去除是在植物、基质及微生物的协同作用下完成的。(3)包覆了氧化石墨和氧化铈的陶粒(强化吸附陶粒)能在不同pH条件和初始浓度下对水体中的总磷有较好的吸附效果。且能对水体中的铜离子、苯酚及甲基红有较好的吸附去除效率,对含甲基红的废水色度去除率为86.74%,对铜离子和苯酚的饱和吸附量分别达到17.75mg/g和77.18mg/g。强化吸附陶粒可以作为组合浮床中的改进基质,强化人工浮床对水体中污染元素的吸附性能,从而丰富了人工浮床的净化原理,达到改进和提升人工浮床净化效果的目的。