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不同生长期对总氮去除效果的影响

【摘要】:图4不同生长期总氮去除效果比较Ci—进水浓度;Ce—出水浓度图5不同生长期亚硝态氮去除效果比较Ci—进水浓度;Ce—出水浓度总氮的去除包括氨氮和硝态氮的去除,除此之外,还有对亚硝态氮和有机氮的去除。亚硝态氮是硝化反应的中间产物。由亚硝态氮实测数据(图5)来看,无论进水亚硝态氮浓度多高,在湿地中都会被去除掉,没有出现积累现象。

两个季节进水总氮浓度差别较大,可能原因有两个:一是进水来自学生宿舍生活污水,受用水强度的影响大,二是不同季节化粪池所发挥的作用不同,在春季化粪池起到了一定的降解作用。由图中可以看出,在植物衰亡期,随着温度降低和植物的衰亡量增多,总氮的去除效果越来越差,总氮平均去除率仅为25.3%;而在植物生长期,湿地除氮效果稳定,总氮平均去除率可达57%。

图4 不同生长期总氮去除效果比较

Ci—进水浓度;Ce—出水浓度

图5 不同生长期亚硝态氮去除效果比较

Ci—进水浓度;Ce—出水浓度

总氮的去除包括氨氮和硝态氮的去除,除此之外,还有对亚硝态氮和有机氮的去除。对有机氮主要是通过矿化作用将其转化为氨氮,再通过硝化反硝化作用进行去除。矿化作用对总氮的去除也有很重要的作用。有氧时利于矿化,而厌氧时氨化速率降低。由于矿化和硝化竞争氧气,因此系统的供氧能力对NH 3—N的去除的影响较大。参考文献[10,11]报道的矿化速率范围在0.004~0.53g/(m2·d),何连生等[12]的廊道式人工湿地有机氮矿化率为0.01~0.28g/(m2·d),占进水氨氮的最大比例仅为7.18%。

亚硝态氮是硝化反应的中间产物。由于硝化反应第一步所产生的能量约为第二步所产生的能量的4~5倍,要想获得相同的能量,所氧化的NO2的量也必须相当于所氧化的NH4的4~5倍,因此在稳态条件下,人工湿地系统中不会产生亚硝酸盐的积累。但是由于温度低于15℃时硝化反应第一步受到明显抑制,因此在低温条件下(12~14℃)会出现亚硝态氮的积累[6]。由亚硝态氮实测数据(图5)来看,无论进水亚硝态氮浓度多高,在湿地中都会被去除掉,没有出现积累现象。