基于磷去除效果的人工湿地中含活性氧化铝复合基质配比优化.pdf

第 35 卷 第 17 期 农 业 工 程 学 报 Vol.35 No.17 240 2019 年 9 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Sep. 2019 基于磷去除效果的人工湿地中含活性氧化铝复合基质配比优化 1 1 1 1 2 1※ 牛 聪 ，陈浩天 ，李 鑫 ，王乐宜 ，王 勇 ，张宝莉 （1. 中国农业大学资源与环境学院，北京 100193 ；2. 北京市碧圣联合水务有限公司，北京 102400） 摘 要：为探究北方寒冷地区人工湿地中含活性氧化铝基质的除磷效果，研究选用活性氧化铝与常用的钢渣、石灰石和 沸石作为基质材料，在同等条件下通过等温吸附和吸附动力学试验选择吸附能力最强的活性氧化铝。考虑基质的孔隙度 及对水力停留时间的影响，将活性氧化铝与砂和石灰石按不同粒径及不同体积比例混合构建 9 种组合基质，以生活污水 （平均磷质量浓度为2.89 mg/L ）为处理对象，模拟单级垂直流人工湿地系统进行小试试验，并选取除磷效果较好的同粒 径且含活性氧化铝组合基质以探索其在高质量浓度磷（15.96、38.13 和 68.22 mg/L ）下出水水质达标情况。最后筛选出磷 吸附效果最优的含活性氧化铝的组合基质，在多级垂直流人工湿地系统进行中试试验以评价其对污水中高浓度磷 （20 mg/L ）的去除效果。研究结果表明：1）活性氧化铝对磷的吸附能力最佳，依次为钢渣、石灰石、沸石；2 ）9 种组 合基质中 75% 的活性氧化铝和25% 的石灰石组合基质对磷的去除率最高，达93.48%，粒径为 3~5 mm 且含不同比例活性 氧化铝的 4 种组合基质对磷去除效果较好，将其应用于高浓度磷的污水处理后，出水磷浓度可以达到《北京市水污染物 综合排放标准》(DB11/307-2013) 中总磷A 标准排放限值（0.2 mg/L ）；3 ）以75% 的活性氧化铝和25% 的石灰石构建的组 合基质在多级垂直流人工湿地中出水磷浓度均达到 A 标准排放限值，去除率在 94% 以上。因此，研究建议以75% 的活性 氧化铝和 25% 的石灰石构建组合基质，该含活性氧化铝的基质组合在人工湿地中具有良好的除磷效果和应用价值。 关键词：基质；磷；污水；活性氧化铝；去除率；垂直流人工湿地 doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.17.029 中图分类号：X52 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2019)-17-0240-08 牛 聪，陈浩天，李 鑫，王乐宜，王 勇，张宝莉. 基于磷去除效果的人工湿地中含活性氧化铝复合基质配比优化[J]. 农业工程学报，2019，35(17)：240－247. doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.17.029 Niu Cong, Chen Haotian, Li Xin, Wang Leyi, Wang Yong, Zhang Baoli. Proportional optimization of composite substrates with activated alumina in constructed wetlands considering phosphorus removal of sewage[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2019, 35(17): 240 －247. (in Chinese with English abstract) doi ： 10.11975/j.issn.1002-6819.