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垂直流人工湿地强化农村生活污水脱氮试验研究

崔贺 陆昕渝 常越亚 黄民生 李丹 何岩 曹承进

崔贺, 陆昕渝, 常越亚, 黄民生, 李丹, 何岩, 曹承进. 垂直流人工湿地强化农村生活污水脱氮试验研究[J]. 华东师范大学学报(自然科学版), 2018, (6): 59-67. doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2018.06.007
引用本文: 崔贺, 陆昕渝, 常越亚, 黄民生, 李丹, 何岩, 曹承进. 垂直流人工湿地强化农村生活污水脱氮试验研究[J]. 华东师范大学学报(自然科学版), 2018, (6): 59-67. doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2018.06.007
CUI He, LU Xin-yu, CHANG Yue-ya, HUANG Min-sheng, LI Dan, HE Yan, CAO Cheng-jin. Enhanced denitrification for rural domestic sewage by a vertical flow constructed wetland[J]. Journal of East China Normal University (Natural Sciences), 2018, (6): 59-67. doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2018.06.007
Citation: CUI He, LU Xin-yu, CHANG Yue-ya, HUANG Min-sheng, LI Dan, HE Yan, CAO Cheng-jin. Enhanced denitrification for rural domestic sewage by a vertical flow constructed wetland[J]. Journal of East China Normal University (Natural Sciences), 2018, (6): 59-67. doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2018.06.007

垂直流人工湿地强化农村生活污水脱氮试验研究

doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2018.06.007
基金项目: 

国家自然科学基金 41877477

国家科技重大专项 2018ZX07208008

详细信息
    作者简介:

    崔贺, 男, 博士研究生, 研究方向为水环境治理与修复.E-mail:2625367386@qq.com

    通讯作者:

    黄民生, 男, 教授, 博士生导师, 研究方向为水环境治理与修复.E-mail:mshuang@des.ecnu.edu.cn

  • 中图分类号: X522

Enhanced denitrification for rural domestic sewage by a vertical flow constructed wetland

  • 摘要: 以"陶粒"单一填料和"陶粒+沸石"组合填料的两种垂直流人工湿地试验装置为研究对象,评价两种试验装置用于农村生活污水的脱氮性能,并结合湿地植物对TN去除的贡献率及微生物群落多样性解析其脱氮机理,以期为该湿地系统服务于农村生活污水强化脱氮的工程化应用提供理论依据.结果表明:采用"陶粒+沸石"组合填料的垂直流人工湿地对污水中NH4+-N及TN的平均去除率高于采用"陶粒"单一填料的垂直流人工湿地的23%和25%,且其出水的NH4+-N及TN浓度均满足一级B标准(GB 18918—2002)的要求;两种垂直流人工湿地中植物吸收对污水中TN去除的贡献率均低于0.5%,因此填料吸附和微生物净化是该湿地系统脱氮的主要途径;采用"陶粒+沸石"组合填料的垂直流人工湿地中的微生物群落结构具有更高的多样性;组合填料式人工湿地的植物根系及填料中具备丰富的硝化和反硝化功能菌群,从而为该湿地系统应用于农村生活污水的强化脱氮提供了有力保障.
  • 图  1  W1和W2构造示意图和实物图

    Fig.  1  Schematic diagram and photo of structure for W1 and W2

    图  2  W1和W2对NH$_{4}^{+}$-N (a)、NO$_{3}^{-}$-N (b)和TN (c)的去除性能及菖蒲不同生长阶段的茎、叶的含N量(d)

    Fig.  2  For wetlands W1 and W2, the NH$_{4}^{+}$-N (a), NO$_{3}^{-}$-N (b), and TN (c) removal performance and N content in the stems and leaves and the roots of calamus in different growing stages (d)

    图  3  W1和W2中5个样本在属面上的群落组成

    Fig.  3  Bacterial community composition at the genus level of five samples from W1 and W2

    表  1  垂直流湿地的填料类型、配比及规格

    Tab.  1  Filler type, proportion and specification for the vertical flow wetlands

    湿地编号 填料材质 填充高度/m 质量/kg 粒径/mm 孔隙率/%
    W1 生物陶粒 0.7 235 20$\sim $30 75
    W2 生物陶粒 0.45 150 20$\sim $30 75
    天然斜发沸石 0.25 45 5$\sim $10 50
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    表  2  W1和W2中5个样本的优质序列、OTUs、Chao1、Coverage和Shannon指数

    Tab.  2  Parameters of qualified sequence of OTUs, Chao1, Coverage and Shannon indices of five samples from W1 and W2

    样品 序列 相似水平(Similarity)
    OTUs Chao1指数 覆盖率/% Shannon指数
    W1R 72 890 5 648 21 657 94 5.05
    W2R 70 831 5 440 16 570 95 5.81
    W1U 86 383 6 749 27 048 94 6.15
    W2U 82 530 6 515 22 729 94 6.36
    W2D 83 296 6 914 23 267 94 6.03
    下载: 导出CSV
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  • 收稿日期:  2018-09-04
  • 刊出日期:  2018-11-25

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