潜流人工湿地对农村生活污水氮去除的研究

摘要: 作者研究了潜流水平人工湿地处理农村生活污水中氮的去除效果, 结果表明湿

地进水 TN 负荷与出水 TN 负荷去除之间有较好的线性关系, 随着水力停留时间的延长 TN
去除率也升高, 停留时间为 4d 时, 芦苇湿地和菖蒲湿地的脱氮效率可以达到 60%以上。从
脱氮效果看, 芦苇湿地的略好于菖蒲湿地的, 有植物系统明显好于无植物系统。在进水 NO-
2-N 浓度小于 0. 062mg/ L、NO-3-N 浓度小于 1. 982mg/ L 的情况下, 无论是连续运行还是间
歇运行, 大多数情况下, 出水浓度都分别低于 0. 631mg/ L 和 1. 00mg/ L, 两者一般不会有较
大的积累。试验分析了湿地脱氮的途径, 微生物硝化/ 反硝化是人工湿地脱氮的主要途径, 
植物吸收、存储仅占湿地总氮去除量的 10%左右, 但是植物的存在间接地影响湿地脱氮的
其它途径, 对提高湿地氮去除率具有重要作用。

关键词: 潜流水平湿地; 农村生活污水; 脱氮; 硝化/ 反硝化; 水生植物

农村生活污水已经成为广大农村地区面源污染的重要来源。农村地区的生活污水具有

量少、分散、远离排污管网及大水体，水环境容量小，污水处理率低和管理水平低等特点，
污水一般不经任何处理直接排入附近河流湖泊，加剧了水环境的污染，特别是农村生活
污水中富含氮磷，是引起水体富营养化的重要原因。农村生活污水的处理已经成为控制面
源污染急待解决的问题。人工湿地具有处理效果好、工艺简单、运行管理方便、生态环境效
益显著、投资少等特点[1，2]，适合于农村生活污水的处理，被认为是控制面源污染的有
效方法[3]。根据我国农村地区水环境污染状况和实际经济情况，将人工湿地用作村镇生
活污水的处理
系统具有广阔的应用前景和良好的环境生态效益。目前，国内利用人工湿地处理农村生活
污水的实践极少，相关研究也不多。本试验通过构建不同植物的潜流水平湿地系统，研究
了湿地处理农村生活污水的氮去除效果，分析了湿地除氮的机理，为农村生活污水出路
提供了一种有效实用的处理技术。

1 试验材料和方法

1.1 试验装置

采用 3 块设计相同的潜流湿地，1 号湿地种植芦苇，2 号湿地种植菖蒲，3 号是无植

物空白系统。湿地长 2.0m，宽 0.5m，深 0.6m，床体底部是一层厚 0.2m、粒径为 2～5cm 的
方解石，上铺一层 0.1m 厚的沙砾，最上部是 0.3m 厚的土壤，如图 1 所示。

    1.2 运行方式