詹建益

（浙江建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江杭州 311231）

不同植物配置的人工濕地處理廚房廢水的探討

詹建益

（浙江建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江杭州 311231）

通過相同負(fù)荷及水力條件下，不同植物配置方式即水芹單配、菖蒲單配、水芹+菖蒲混合配置構(gòu)成的3個(gè)不同人工濕地，對(duì)廚房廢水進(jìn)行化學(xué)需氧量（COD）、總氮（TN）、總磷（TP）、固體懸浮物濃度（SS）凈化效果的比較。結(jié)果表明，水芹對(duì)COD，TN去除效果較好，菖蒲對(duì)TP去除效果較好；在配制方式上，去除COD最好單配，去除TN，TP最好混合配置，對(duì)于SS的去除，3種配置基本一致。

植物配置；廚房廢水；處理效果

隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們生活水平的逐漸提高，人們?cè)谕饩筒蜋C(jī)會(huì)也日益增多。國(guó)內(nèi)的餐飲規(guī)模、數(shù)量正在日益擴(kuò)大，隨之產(chǎn)生的餐飲廢水量也越來越大。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年餐飲業(yè)排放的未經(jīng)處理的廢水達(dá)上億噸，且有不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì)。另?yè)?jù)資料報(bào)道，餐飲廢水排放量約占城市生活污水排放量的3%，其有機(jī)物含量高，與國(guó)家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》相比，餐飲廢水中油脂，BOD5，CODCr等濃度要遠(yuǎn)高于3級(jí)標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)階段處理廢水工藝有粗?；?、混凝法、電化學(xué)法等［1］，但處理費(fèi)用較高，每噸0.5元左右。而人工濕地作為一種新型的生態(tài)污水處理技術(shù)，其明顯優(yōu)勢(shì)在于處理成本較低廉，每噸處理費(fèi)用大概0.1～0.2元，且處理效果好，一次性投資費(fèi)用低。

1 材料與方法

1.1 處理工藝

由于餐飲廢水有機(jī)物和油脂的含量較高，如果直接進(jìn)入濕地，不但增加處理負(fù)荷，而且油脂也會(huì)堵塞填料的空隙而引發(fā)進(jìn)水不暢。因此在進(jìn)入濕地前要進(jìn)行預(yù)處理。主要處理工藝為原水→隔油池→ABR處理池→濕地→出水。

1.2 試驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)

因直接從某廚房隔油池后取廢水，故不設(shè)隔油池。ABR裝置由有機(jī)玻璃制成，容積為18 L，分6格，上下流格室長(zhǎng)度比為1∶3。

試驗(yàn)?zāi)M人工濕地裝置。根據(jù)廢水特點(diǎn)采用潛流人工濕地，材料由有機(jī)玻璃制成，長(zhǎng)×寬×高為0.8 m×0.5 m×0.6 m；基質(zhì)采用處理效果較好的輕質(zhì)陶粒濾料，高0.3 m，上層鋪設(shè)0.15 m表層土壤；進(jìn)、出水口分別設(shè)在上、下兩端。

供試植物選擇水芹和菖蒲。設(shè)3個(gè)平行處理單元進(jìn)行對(duì)比，即水芹單獨(dú)配置、菖蒲單獨(dú)配置、水芹+菖蒲混合配置。把3個(gè)裝置放在平地上，以便接受充足日照。

1.3 分析方法和進(jìn)水水質(zhì)

水質(zhì)分析參照標(biāo)準(zhǔn)方法?；瘜W(xué)需氧量（COD）、總氮（TN）、總磷（TP）、固體懸浮物濃度（SS）分別采用重鉻酸鉀氧化法、過硫酸鉀氧化-紫外分光光度法、過硫酸鉀消解-鉬銻抗分光光度法測(cè)定和103℃～105℃烘干法測(cè)定［2］，各項(xiàng)進(jìn)水水質(zhì)參數(shù)見表1。

表1 不同水質(zhì)的情況

1.4 系統(tǒng)運(yùn)行

試驗(yàn)中其他參數(shù)不變，考慮人工濕地與ABR聯(lián)用，設(shè)4 d為1個(gè)周期，并以此作為人工濕地的最佳水力停留時(shí)間（HRT）［3］。連續(xù)8次測(cè)定出水水質(zhì)的相關(guān)參數(shù)，并計(jì)算其去除率。

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)COD去除效果

從圖1可看出，不同濕地植物配置對(duì)COD的凈化效果存在差異，不同配置的濕地植物對(duì)COD的凈化效果依次為水芹＞菖蒲＞菖蒲+水芹。隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，對(duì)COD的去除率變化不大。在第8個(gè)周期末，水芹、菖蒲和菖蒲+水芹生態(tài)系統(tǒng)對(duì)COD的去除率分別為87%，83.7%和78.4%，出水平均指標(biāo)為61.49，77.10和102.17 mg·L-1。3種植物配置模式中，水芹去除率最高，這跟水芹根系較發(fā)達(dá)有直接關(guān)系，其不但對(duì)污染物的攔截作用較好，而且也為微生物的生長(zhǎng)提供了更好的條件。由于須根系較根狀莖和地下莖更能起到疏導(dǎo)水流和輸導(dǎo)氧氣［4-5］，因此在對(duì)COD的去除效果方面，水芹顯示了較好的作用。在單植和混植對(duì)比中，單植的去除效果要好于混植，這可能是由于混合種植間相互起抑制作用而導(dǎo)致的結(jié)果。

圖1 COD去除率隨時(shí)間周期的變化

2.2 對(duì)TN去除效果

從圖2看出，對(duì)TN的凈化效果依次為菖蒲+水芹＞菖蒲＞水芹。隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，3種配置方式對(duì)TN的去除率趨于平穩(wěn)。在第8個(gè)周期末，菖蒲+水芹、菖蒲和水芹生態(tài)系統(tǒng)對(duì)TN的去除率分別為85.0%，83.3%和82.1%，最終出水平均指標(biāo)為4.89，5.44和5.83 mg·L-1。因此，在單植和混植的去除效果對(duì)比中，混植要好于單植，這可能是由于混合種植間相互促進(jìn)作用引起的。

2.3 對(duì)TP去除效果

圖2 TN去除率隨時(shí)間周期的變化

從圖3可看出，對(duì)TP的凈化效果存在差異。對(duì)TP的凈化效果依次為菖蒲+水芹＞菖蒲＞水芹。隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，3種配置方式對(duì)TP的去除率在第6個(gè)周期后有所下降，這跟基質(zhì)吸附達(dá)飽和并與水芹、菖蒲系統(tǒng)的去除能力也漸趨飽和有關(guān)。在第6個(gè)周期末，菖蒲+水芹、菖蒲和水芹生態(tài)系統(tǒng)對(duì)TN的去除率分別為74.1%，72.2%和68.8%，最終出水平均指標(biāo)為0.66，0.71和0.80 g·L-1。在單植和混植去除效果對(duì)比中，混植要好于單植，可能混合種植植物之間存在相互促進(jìn)作用。

圖3 TP去除率隨時(shí)間周期的變化

2.4 對(duì)SS去除效果

從圖4可看出，不同濕地植物配置對(duì)SS的凈化效果不存在顯著差異。隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，3種配

圖4 SS去除率隨時(shí)間周期的變化

置方式對(duì)SS的去除率稍有下降，并趨于一致。在第8個(gè)周期末，菖蒲+水芹、水芹和菖蒲生態(tài)系統(tǒng)對(duì)SS的去除率分別為93.7%，93.6%和93.1%，最終出水平均指標(biāo)為19.78，20.00和21.67 mg·L-1。

3 小結(jié)

研究結(jié)果表明，3種不同配置方式在處理廚房廢水時(shí)，COD去除率最高的為水芹，且單植好于混植，3種配置方式出水水質(zhì)基本符合1級(jí)出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；TN去除率最高的為菖蒲+水芹，且混植要好于單植，3種配置方式出水水質(zhì)都符合1級(jí)出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；TP去除率最高的是菖蒲+水芹，且混植要好于單植，3種配置方式出水水質(zhì)都符合1級(jí)出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；對(duì)于SS去除率基本一致，且3種配置方式出水水質(zhì)基本符合1級(jí)出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

［1］ 胡小兵，周俊.三種濕地植物處理餐飲廢水試驗(yàn)［J］.環(huán)?？萍?，2011，17（1）:44-48.

［2］ 國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局.水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法［M］.4版.北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2002.

［3］ 趙大傳，杜家偉.ABR-人工濕地組合工藝處理生活污水［J］.安徽大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，35（1）:97-101.

［4］ 盧少勇，金相燦，余剛.人工濕地的氮去除機(jī)理［J］.生態(tài)學(xué)報(bào)，2006，26（8）:2670-2677.

［5］ 汪殿蓓，馮國(guó)剛，杜安靜，等.不同種植模式的人工濕地對(duì)生活污水的凈化效果［J］.江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2010，22（9）:140-142.

（責(zé)任編輯：張瑞麟）

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0528-9017（2015）03-0307-02

10.16178/j.issn.0528-9017.20150305

2014-11-24

浙江建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院科研項(xiàng)目（3020183）

詹建益（1980-），男，浙江溫州人，講師，本科，從事污水處理教學(xué)研究工作。E-mail:zhanjianyi@126.com。

文獻(xiàn)著錄格式:詹建益.不同植物配置的人工濕地處理廚房廢水的探討［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，56（3）:307-308，364.