城镇污水处理厂尾水人工湿地运行效能及影响因素

当表面流人工湿地系统处于稳定阶段时，湿地进水中CODCr范围为15.59～25.22 mg/L，CODCr去除率为18.48%，面积负荷去除率（Area load removal rate）为1.192 g/（m2·d），反应动力学常数为0.06 m/d（表4-2）。SS去除率为32.18%。NH3-N、-N、-N的平均去除率分别为29.83%，64.87%，29.19%。TN去除率为31.36%，面积负荷去除率为2.33 g/（m2·d），反应动力学常数为0.12 m/d。TP去除率为29.30%，面积负荷去除率为0.22 g/（m2·d），反应动力学常数为0.11 m/d。在表面流人工湿地中，磷的主要去除途径是土壤的离子交换、植物吸收及微生物共同作用。

表4-2　表面流人工湿地稳态阶段的处理效果（HRT=0.629 d）（n=9）

表面流人工湿地稳态阶段，CODCr、TN、TP面积负荷去除率、去除率与面积负荷之间的关系如图4-6、图4-7、图4-8所示。结果表明，CODCr面积负荷去除率与面积负荷之间呈幂函数关系，关系式为y=0.001 5 x3.5069（R2=0.592 8）。可见，随表面流人工湿地进水CODCr面积负荷的增加，CODCr面积负荷去除率将呈幂级数升高。随TN面积负荷的增加，TN面积负荷去除率也随之增加，线性关系式为y=0.489 5 x -1.305 3（R2=0.576 9）。TP面积负荷去除率与面积负荷之间无显著相关性，其去除率波动较大。

水温、水力停留时间、进水碳氮比、进水氮形态及组分等因素是影响表面流人工湿地运行效能的主要因素。

如图4-9所示为表面流人工湿地的CODCr面积负荷去除率、TN面积负荷去除率与水力停留时间之间的关系。结果表明，CODCr面积负荷去除率和TN面积负荷去除率与水力停留时间呈显著的线性正相关，即随水力停留时间的增加，表面流人工湿地的CODCr面积负荷去除率和TN面积负荷去除率线性增加。CODCr面积负荷去除率与水力停留时间的关系式为y=3.467 0 x -0.595 6（R2=0.826 4），TN面积负荷去除率与水力停留时间的关系式为y=0.418 2 x+1.364 8（R2=0.657 0）。

水温对CODCr面积负荷去除率和TP面积负荷去除率无显著影响，而对TN面积负荷去除率却有显著影响。随着水温的升高，TN面积负荷去除率也线性升高（图4-10），其关系式为y=0.092 5 x -0.444 7（R2=0.632 9）。同时，TN反应动力学常数与水温之间呈指数函数关系（图4-11），关系式为y=0.008 0 e0.1002x（R2=0.738 8）。

氮组分的变化对TN面积负荷去除率有显著影响，用（-N+-N）/TN表示氮组分的变化情况，TN面积负荷去除率与其呈线性正相关（图4-12），关系式为y=2.265 9 x-0.276 3（R2=0.739 4），即当氮负荷以氧化态形式为主时，TN面积负荷去除率也相应增加。

在CODCr/TN低于1.5时，TN面积负荷去除率与CODCr/TN之间无显著相关性（图4-13）。

图4-6　表面流人工湿地CODCr面积负荷去除率与面积负荷的关系（HRT＝0.629 d）

图4-7　表面流人工湿地TN面积负荷去除率与面积负荷的关系（HRT=0.629 d）(www.xing528.com)

图4-8　表面流人工湿地TP面积负荷去除率与面积负荷的关系（HRT＝0.629 d）

图4-9　表面流人工湿地CODCr和TN面积负荷去除率与水力停留时间的关系

图4-10　表面流人工湿地水温对CODCr、TP和TN面积负荷去除率的影响

图4-11　表面流人工湿地水温对TN反应动力学常数的影响

图4-12　表面流人工湿地TN面积负荷去除率与（-N+-N）/TN的关系

图4-13　表面流人工湿地CODCr/TN对TN面积负荷去除率的影响