生物島柵對污染河水的長期凈化效果及微生物機(jī)理研究.pdf

1、南水北調(diào)工程是改善水環(huán)境質(zhì)量、保障飲水安全的重要措施，南四湖作為東線工程中重要的輸水通道和調(diào)蓄湖泊，出現(xiàn)了水質(zhì)污染嚴(yán)重、濕地面積減小、調(diào)蓄能力減弱等一系列問題，這嚴(yán)重阻礙了南水北調(diào)東線工程的建設(shè)。本文以生物島柵系統(tǒng)為研究對象，通過小試實(shí)驗(yàn)、中試基地實(shí)驗(yàn)和示范工程應(yīng)用，研究了該技術(shù)對污染河水的長期污染物去除效果及其微生物機(jī)理，并進(jìn)行了初步的工藝參數(shù)優(yōu)化，為生物島柵水質(zhì)凈化技術(shù)應(yīng)用于南四湖入湖河流——小沙河的水質(zhì)凈化提供技術(shù)支持。
　

2、　 實(shí)驗(yàn)表明生物島柵系統(tǒng)的長期凈化效果良好，對氨氮的去除率一般在95％以上，COD去除率大于75％，氨氮出水接近零排放，COD的出水濃度低于20.0mg/L，均達(dá)到國家地表水三類水標(biāo)準(zhǔn)。總氮和總磷去除率約70％，總氮出水濃度為1.33～3.18mg/L，總磷為0.36～0.85mg/L，均高于地表三類水標(biāo)準(zhǔn)，這主要是由系統(tǒng)規(guī)模較小及微生物種類和數(shù)量積累不夠等原因造成，進(jìn)水負(fù)荷較高也有重要的影響。結(jié)果同時(shí)表明生物島柵技術(shù)對總磷的凈化效果

3、較差，需要更多的研究和改進(jìn)。
　　 水芹島柵系統(tǒng)工藝優(yōu)化實(shí)驗(yàn)顯示填料長度、植物密度、島柵覆蓋率、水力停留時(shí)間等因素都可以影響各類污染物的去除率。結(jié)果表明填料長度占水深2/3、水芹密度為32株/m2、島柵覆蓋率為30％時(shí)是比較合適的條件，能夠達(dá)到一個(gè)較高的凈化效率。此外，本研究建議工程應(yīng)用的水力停留時(shí)間為6天，鳶尾和水芹合適的收割時(shí)間在11月初，不同植物由于耐寒能力不同有所差別，可根據(jù)實(shí)際情況變動。
　　 實(shí)驗(yàn)所得樣品中生

4、物多樣性指數(shù)為1.93～2.65，微生物信息較豐富，結(jié)果顯示不同植物系統(tǒng)間微生物群落結(jié)構(gòu)較相似，季節(jié)變化對其影響較大。測序比對后發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)微生物種類最多的為變形菌門，占樣品總數(shù)的46.2％，其次為不可培養(yǎng)的菌類。這些微生物中較多的是固氮菌和降解硝酸鹽類菌種等，這對水體氮污染去除有重要的意義。
　　 基于上述研究，在小沙河西支建立了生物島柵示范工程。工程初步凈化河水效果良好，出水基本能達(dá)到國家地表三類水標(biāo)準(zhǔn)，能夠滿足南水北調(diào)東線工