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人工湿地是一种新型污水处理工艺,填料是人工湿地的重要组成部分。填料的理化性质对污水处理效果影响很大,特别是对磷的去除。因此选用合适的填料能够提高人工湿地对污水的净化效果。本文采用了批量平衡实验和模拟土柱试验,研究不同填料对磷的吸附容量、吸附特性,不同填料对磷的净化效果,以及多指标下混合填料对污水的净化效果,并用CDE模型拟合磷在填料中的吸附过程。有关研究内容如下:
(1)批量平衡实验,研究了粗砂、石灰石、钢渣、砂土、页岩、褐铁矿(2Fe<,2>O<,3>3H<,2>O)、磁铁矿(Fe<,3>O<,4>)等湿地填料对磷的等温吸附特性。结果表明,Freundlich和Langmuir都能描述上述填料对磷的吸附过程。对磷的理论饱和吸附量分别为18.66 mg/kg,80.65 mg/kg,1428.6 mg/kg,34.84 mg/ks,34.97 mg/kg,71.94 mg/ks,和384.6mg/kg。
(2)模拟土柱试验,研究了粗砂、石灰石、钢渣、褐铁矿单一填料的除磷效果。结果表明对TP的平均去除率分别是大于21.58%、33.67%、99%、大于99%。在三种混合填料中由黄土、铁屑、硅藻土、麻、黑炭组成的混合填料①除磷效果最佳,且成本费用低,是最实用的除磷填料。
(3)试验研究表明,由于温度低,混合填料对污水中TP、OP、TN、NO<,3>-N、NH<,4>-N、CODer的净化效果不是很明显。间歇时进水方式可以提高填料对污水的净化效果,同时填料中增加炭源可以促进污水中氮的去除。
(4)平衡CDE模型可以很好的拟合磷在粗砂和石灰石中的吸附过程。