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城市尾水的资源化利用是水资源可持续利用的战略性措施。本文以南京市城东污水处理厂尾水为对象,以垂直复合流人工湿地系统为深度处理工艺,探讨垂直复合流人工湿地深度处理城市污水厂尾水的净化效率及处理出水回用于城市景观水体的可行性。同时,针对尾水特征,对系统污染物去除机理进行了分析。主要研究成果如下:
(1)系统对污水厂尾水净化效率研究。进水各指标平均值分别为pH值7.84、DO 0.88mg/L、SS 79mg/L、COD<,Cr>79.6mg/L、NH<,4><+>-N 15.31 mg/L、TN 29.31mg/L、TP 2.229mg/L,时,出水平均值分别为pH值7.22、DO 1.62mg/L、SS 9 mg/L、COD<,Cr>13.0mg/L、NH<,4><+>-N 0.73mg/L、TN 14.72mg/L、TP 0.107mg/L。出水各水质指标平均值均能满足景观环境用水的再生水水质标准(GB/T 18921-2002),可作为城市景观水体的补水水源。
(2)系统对有机物去除途径分析。系统对有机物去除率为85.07%,并且主要集中在下行池0~10cm基质层内,该部分去除率为78.83%。通过1、5、10、20、40cm基质层微生物分析,系统中相同深度基质层内下行池微生物数量多于上行池;同一池体上层(0~10cm)基质层微生物数量远大中下层的微生物数量,最多可以达4个数量级,中下层微生物数量变化不明显。系统有机物去除与下行池基质中细菌、真菌、放线菌数量存在显著相关性,分别为r=0.918,P=0.028;r=0.944,P=0.01 6和r=0.918,P=0.028。
(3)系统对氮的去除途径分析。系统进水中氮素主要是有机氮和氨氮,出水氮主要为硝酸盐氮,沿程氮素总体表现为氨氮减少,硝酸盐氮增加的趋势。在水流沿程方向上,氨氮的去除主要集中在下行池30~60cm基质层内,该部分去除效率为86.54%。由于低碳尾水碳源的限制,系统水流沿程方向上,亚硝酸盐氮和硝酸盐氮浓度呈增加趋势。系统对TN的去除率为45.9%,其中基质吸附、植物吸收和微生物转化的氮量分别占总氮去除量的17.62%、3.15%和79.23%。
(4)系统对磷的去除途径分析。系统总磷去除率为97.15%,总磷去除主要集中在下行池0~60cm基质层,该部分去除率为85.46%。系统基质吸附沉淀、植物吸收和其他途径去除的磷量分别占总磷去除量的80.13%、1.59%和18.28%。