人工湿地植物的效率香alternifolius适用于市政污水处理

文摘

城市污水的处理从亚兹德城(伊朗)中心人工湿地植被香alternifolius被评估。两个相同的湿地的工作总量60 L和10厘米砂层底部。第一个湿地(W1)是控制和没有香alternifolius工厂。第二个湿地(W2)有100个香alternifolius灌木有40厘米高。影响废水提供了从亚兹德的化粪池废水和在湿地进行为期4天的保留时间后,反应堆废水采样参数分析。结果表明,化学需氧量(COD),- n,- n,W1 - p是减少到72%,88%,32%,和0.8%,W2,这些参数被值的83%,81%,47%,和10%,分别。在这两种湿地,最高和最低的去除效率与鳕鱼和磷,分别。同时,删除可以释放磷流当土壤饱和或影响磷减少,当植物死亡。4-day-retention时间后,W2湿地显示统计上显著降低鳕鱼和- n和W2湿地相比。

1。介绍

这个词表明,自然湿地面积的地面饱和水,至少定期。生长在湿地的植物,通常被称为湿地植物或腐生物,必须能够适应增长的饱和土壤(1]。湿地植物是湿地的重要组成部分,植物有几个角色与污水处理流程。湿地的能力转换和存储有机物和营养物质导致了全球广泛使用的湿地污水处理(2]。湿地可以用于一级,二级,三级处理国内废水、风暴废水,污水溢出(CSF)相结合,地表径流和工业废水,如垃圾填埋场渗滤液和石化工业废水(3,4]。

此外,人工湿地的使用是现在被认为是一个公认的生态技术特别是有利于小城镇或负担不起昂贵的常规治疗系统的行业5,6]。最常见的系统设计水平地下流(高频水煤浆),但垂直流(VF水煤浆)系统目前越来越受欢迎。人工湿地与自由水面(美国鱼类和野生动物管理局水煤浆)不习惯一样高频或VF系统尽管在欧洲最古老的设计之一(1,7]。人工湿地废水处理(水煤浆)是潜在的一个好的解决方案治疗国内和工业废水与温暖的欠发达国家和热带气候8]。关于湿地植物的选择是一个重要的问题。选择植物必须宽容的毒性和进入废水特点的变化。在欧洲,大多数植物在湿地是使用芦苇南极光。然而,其他物种等香蒲spp。,芦苇spp。,这将季也用于湿地。在葡萄牙,这样的物种究竟,虹膜pseudacorus,和香种虫害作为大型植物在湿地4]。伞莎草或伞棕榈的学名是香alternifolius是一种multi-year-old植物可以生长在潮湿的土壤或在沼泽地区。植物有很强的地下根和直立天线没有任何分支。香alternifolius可以轻松地用种子繁殖的植物(9]。它已经被用于不同的研究作为湿地植物。香alternifolius的优势与其他植物相比Miscanthidium violaceum是是,它消除了营养物质的废水10]。

亚兹德131551 km²的区域位于dasht盐沼沙漠和绿洲dasht卢特荒漠。城市本身位于1203米。²高于海平面,它涵盖了16000公里。亚兹德城市的人口是550000年在2011年的人口普查。

伊朗亚兹德是最干燥的主要城市平均年降雨量只有60毫米,也是最热门的波斯湾北部海岸与夏季气温经常40°C以上没有湿度的炽热的阳光。

鉴于湿地的成本效益为目的的废水处理和简单的种植香alternifolius,目前研究这种植物作为湿地大型植物亚兹德的天气条件下,在伊朗,对市政污水处理。此外,人工湿地植物的养分去除效率香alternifolius进行了研究和讨论。

2。材料和方法

2.1。化学和仪器

本研究的所有化学品的额外纯或从默克公司分析品位和准备。鳕鱼、硝酸盐、氨、入渗和污水废水和磷浓度的解决方案是使用/ 2000哈希博士分光光度计测量的(德国)。

2.2。湿地的设置和测试过程

目前的研究是一个介入研究和调查的效率香alternifolius在消除参数如鳕鱼、硝酸、氨,磷亚兹德2011年冬天。50两个相同的湿地的长度,宽度40,30厘米深的工作总量60 L并行操作与亚兹德城市污水和美联储。砂层由各种直径10厘米的高度提出了底部的反应堆。大沙是在反应堆附近的水龙头和中小规模金沙被放在中间和结束的反应堆,分别。一些粘土也添加到反应堆。在主反应器(W2), 100年香alternifolius平均大小40厘米被种植。图1显示了湿地的设计和设置香alternifolius在实验室。

控制湿地(W1)香alternifoliusW1内部没有种植的植物。的废水进入反应堆是来自亚兹德的化粪池。传入的污水的平均pH值和温度分别为8.6和16.5°C在项目。首先,每个反应堆8 L的废水被倒在出口和废水的变化参数4天检查。的效率香alternifolius在废水处理研究通过比较的参数水平的进口和出口反应堆。

名义水力停留时间(HRT)被定义为可用的湿地水量的比例平均流量。荷尔蒙替代疗法理论可以计算如下: 在哪里人工湿地和的体积是多少ϵ湿地的孔隙度。湿地孔隙度值的范围从0.65到0.75完全植被湿地和湿地为密集的不成熟,分别为(11,12]。

2.3。样品的分析

废水样品进行了分析,和内容由分光光度计。根据标准方法(COD测量13]。

2.4。统计分析

测试治疗之间的显著差异(各种影响参数和反应堆)是由两个示例t以及(或者Mann-Whitney)。皮尔森相关系数是用来检查每个参数的初始浓度之间的关系和相关的去除效率。结果被认为是重要的时候。所有计算都是通过18 SPSS的windows版本执行。

3所示。结果

3.1。的影响香alternifolius对COD去除率

亚兹德城(伊朗)的城市污水处理在两个相同的湿地为主要和控制(W2和W1)。的性能香alternifolius评估和分析了COD去除COD浓度的432,462,464,437,484,和420 mg / L鳕鱼加载相应的2.16,2.31,2.32,2.19,2.42,和2.1 g / m²分别.d。图2显示了不同COD废水COD浓度和鳕鱼加载。

一般来说,主要反应堆方面表现出显著的(值< 0.05)相比,COD去除率高值控制反应堆(表1)。之间的相对较高的相关性并没有观察到初始COD浓度和COD的去除百分比(r:0.28,值> 0.38)。

3.2。的变化浓度的香alternifolius

确定的变化浓度的香alternifolius,删除与初始11的浓度,13.8,13.9,14.7,22.3和29.4 mg / L调查结束加载的0.055,0.069,0.07,0.074,0.112和0.147 g / m²分别.d。

图3说明了硝酸浓度的变化通过考虑影响浓度,加载速率和反应堆类型。总体来说,图3表明,硝酸盐去除百分比在反应堆更高由香alternifolius比没有(W2)香alternifolius(W1)条件下评估。结果在图3,显示增加硝酸盐去除效率随着时间的增加初始硝酸盐浓度。W1和W2的硝酸盐去除效率最高为29.4 mg / L初始硝酸盐浓度和相应的硝酸盐去除效率的93%和94,分别。

废水浓度和删除W1和W2的使用Mann-Whitney统计学比较测试(表2)。的废水浓度从香alternifolius湿地(W2)相比没有明显高于与硝酸盐废水的浓度控制反应堆(值> 0.05)。相对较高的相关性之间最初没有被观察到浓度和删除(r:0.52,值> 0.08)。

3.3。的影响在除磷浓度

的影响香alternifolius在除磷研究使用不同的初始浓度的4.38,3.62,5.25,5.38,6.5,和6.88 mg / L和加载的0.022,0.018,0.026,0.027,0.033和0.034 g / m²分别.d。影响的变化和废水浓度和去除效率使用W1和W2见图4。见图4,删除几乎线性降低了越来越多的影响浓度。W1和W2的影响浓度从4.4增加到6.8 mg / L,去除效率波动从17和−2 23%和2%,分别。

表3介绍了污水的平均和标准偏差的结果浓度和去除效率。W1和W2统计学相比,使用独立的样本t以及(表3)。为每个废水浓度和去除效率,W1和W2观察之间无显著差异(值> 0.05)。相对较高的相关性之间最初没有被观察到浓度和去除效率(r:−0.46,值> 0.13)。

3.4。去除函数的初始浓度

的效率香alternifolius为删除被评估浓度的62.3,58.3,52岁,56岁,62年,对应67.5 mg / L加载的0.31,0.29,0.26,0.28,0.31和0.34 g / m²分别.d。图5给出了删除两个反应堆的比率最初的函数浓度。结果在图5,它显示了一个下降去除效率与初始上升浓度。这是发现去除效率的W1和W2减少28%和45%,43%和71%浓度是放大从62年到68 mg / L,分别。

见表4在最初的浓度62 - 68 mg / L, W2显示低废水浓度与W1相比;然而,差异具有统计学意义(值> 0.05)。相对较高的相关性之间最初没有被观察到浓度的比例和删除(r:−0.026,值> 0.93)。

4所示。讨论

研究发现,最高效率的湿地在污水处理与鳕鱼的消除,这增加了的面香alternifolius。最低的效率被认为磷消除没有显示显著变化的存在香alternifolius(9.8%)。小的原因消除磷的控制反应堆是由土壤,磷吸收的生物消灭由现有细菌,和复杂的形成和沉积物的存在钙,铁,镁(10,14]。类似系统的除磷量使用香alternifolius在另一项研究报告为83.2%,小于20%10,14,15]。如图4磷,在一些点,出口超过进口磷(负消除效率),这是由磷的释放。在其他的研究中,磷的释放被报道在饱和土壤或在减少的磷。另一个原因在主反应器出口的增加磷在这项研究可能的死亡香alternifolius和释放的磷的植物(14]。消除铵的量在主反应器是43%,增长10%相比,反应堆的控制。消除的75.3%,70%,已经报道了铵不到20%(10,15]。帮助消除铵的过程吸收的植物和细菌的硝化/ de-nitrification [10]。在不同的研究中,湿地在消除铵的效率据报道不同,甚至只有1% (14]。一个机制铵去除挥发,发生在pH > 9;因此这种机制的影响是最小的在这个研究(pH值在本研究中:8.5)10]。崔et al。(2009)发现,在中国香alternifolius发挥了相当大的作用消除TN(总氮)国内废水人工湿地与垂直电流(16]。廖等人研究的能力香alternifolius和香根草处理养猪场废水。COD, BOD的效率,TP去除(总磷)在本研究中为68%,64%,20%,和18%,分别为(9]。在另一项研究中,的能力香alternifolius在消除营养包括氮、磷、铜和锌废水被报道的4 - 7倍香根草属zizanioides植物(17]。COD去除率的主要反应器是非常高的。这种高水平保持在研究过程中,只有一个小减少观察研究结束的附近。减少可能是由于植物的死亡。这将减少与磷样品出口,支持植物的死在这个阶段(14]。

5。结论

事实上,使用香alternifolius能够正确地消除角等参数。当废水的主要治疗是至关重要的,这种植物的应用非常有用,产生好结果。然而,相同的系统并不适合先进废水处理;也就是说,这个系统不是有利于去除这种asphosphorus三级目的和营养。这可能是因为当地的条件。因此,推荐使用香alternifolius与另一个工厂,是消除磷的能力。也建议即将离任的废水处理在一个单独的阶段通过化学磷消除的技术。总的来说,香alternifolius已广泛应用于湿地由于其成本效益;它也可以用作牲畜饲料和水产养殖,这是具有成本效益的快速增长。

承认

目前的研究是研究项目的一部分的研究部门批准学院健康Shahid Sadouqi医科大学的亚兹德,作者表达他们的感激之情。

引用

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