水淬渣人工濕地強化除磷作用研究
摘要：研究了水淬渣的磷吸附-解吸效果，構建了以水淬渣為主要基質的模擬垂直流人工濕地系統，分析了水力停留時間（HRT）和污染負荷變化對污水中磷去除的影響，探討了濕地上行、下行流單元各層基質的除磷貢獻。結果表明，水淬渣基質的磷飽和吸附量為3333mg·kg-1，其水溶性鈣含量為0.084%，pH值為7.54，適合作為濕地除磷基質。HRT與磷除去率呈正相關，當HRT從1d縮短為0.5d時，TP去除率降低5.9%～4.7%，當HRT從2d縮短為1d時，TP去除率降低2.4%～4.7%，HRT為1d條件下，水淬渣濕地的磷去除率>85%，說明無限延長HRT無益于強化除磷，適宜的HRT為1d.在進水濃度穩定的條件下，進水污染負荷與磷去除率呈負相關，當污染負荷范圍在12.2～36.8g·(m2·d)-1時，水淬渣濕地的磷除去率可維持在85%，當污染負荷達到48.9g·(m2·d)-1后，水淬渣濕地的磷除去率下降至65%，當污染負荷<36.8g·(m2·d)-1時，水淬渣濕地的磷去除率>82%，說明高污染負荷可抑制基質表面及孔隙中Ca、Al等吸附磷的活躍位點，適宜的進水污染負荷為24.5～36.8g·(m2·d)-1。表層鋪設水淬渣、下層鋪設常規基質的級配方式有利于垂直流濕地除磷，下行流和上行流單元的表層水淬渣基質磷吸附量可達0.17mg·kg-1和0.05mg·kg-1，在表層基質磷吸附飽和后可靈活更換，有效延長濕地除磷壽命。
關鍵詞：濕地基質，除磷，水淬渣，水力停留時間，污染負荷
人工濕地（constructedwetland，CW）是人工化的自適應生態系統，在構成濕地污水處理系統的四大基本要素（水體、基質、水生植物和微生物）中，基質、水生植物和微生物或三者相互之間通過一系列物理的、化學的以及生物的途徑，可以完成對污染物的高效去除。其中，利用濕地系統中的基質、水生植物和微生物的共同作用去除磷元素，通常被認為是一種廉價有效的廢水處理技術。
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