段志勇 施漢昌 黃霞 胡洪營
（清華大學環境科學與工程系 北京100084）

1．前言

　　當前我國正在就面源污染控制方法進行深入研究，以期能夠進入實際的推廣應用階段。人工濕地是面源污染控制的一種重要的工藝方法，本實驗研究針對人工濕地中如何加強反硝化進行了比較詳細的研究并在傳統植物床系統的基礎上通過改進人工濕地床體布水方式提出了更加有利于提高系統污水處理效率的床體形式。

2．實驗裝置

　　實驗是在云南省滇池附近面源污染控制示范區內的農村地區進行的。試驗用的床體為典型的傳統形式的蘆葦床。床體尺寸為長6米、寬1米、深0.6米，床體四周和底部密封了防滲材料，床體填料為爐渣。監測指標為COD、總氮。

3．實驗結果和分析

　　3.1傳統植物床人工濕地存在的問題
　　先通過傳統植物床人工濕地動態運行實驗來看污染物沿床體方向降解規律和傳統植物床人工濕地存在的問題。
　　床體動態試驗COD降解情況如圖1所示：

　　從上述實驗結果可以明顯看出污水中的COD降解的規律性很強，在靠近床體的前部約三分之一處，水中COD降解很快，其降解約占總降解量的70%，這也就是說COD在床體前部三分之一處降解了約三分之二。
　　床體動態試驗總氮降解情況如表1所示：

表1 床體動態試驗總氮降解情況 取樣點
編號 1號
取樣點 2號
取樣點 3號
取樣點 4號
取樣點 5號
取樣點 6號
取樣點 7號
取樣點 總氮 20.7 20.193 19.703 17.408 15.497 11.937 11.075

COD在床體前部降解太快，造成后部可供反硝化利用的碳源不足，后階段碳、氮比不能滿足反硝化需要，使得反硝化過程受阻。
　　3.2人工濕地植物床反硝化改進形式
　　以上兩個實驗發現碳源在床體前部迅速下降造成的后部缺少碳源制約了反硝化過程的進行，針對這個反映出來的問題，容易想到在床體后部補充適量碳源，就能促進反硝化反應的進行。補充碳源的位置選在COD降解曲線的轉折點處，即床體長度方向的距前端三分之一處，加入的污水量為床體總流量的30%。
　　為了檢驗改進的效果，進行了下面的改進驗證實驗。
　　3.3改進方案驗證實驗

　　從圖2可以明顯看出，改進床的1號點至3號點的總氮去除率為7.1%，未改進床的1號點至3號點的總氮去除率為4.8%，兩者相差不大，而從3號點到7號點這一段距離，改進床的總氮去除率為76.7%，未改進床的總氮去除率為53.9%，顯然，改進了布水方式的床體的總氮降解效果從床體3號點往后明顯好于未進行改進的床體的總氮降解效果。這說明補充的碳源對反硝化過程的進行的確起到了促進作用。
　　下面通過一個床體COD比較實驗看改進布水方式后的床體COD降解效果是否受到顯著影響。實驗結果如圖3所示。
　　改進形式的蘆葦茭草搭配種植床COD去除率為81%，未改進的茭草床的COD降解去除率為83%，可見，改進形式的蘆葦茭草搭配種植床COD去除率比未改進的茭草床的COD降解去除率略微降低，其相對差值為2.41%，所以說改進布水方式后的床體COD降解效果受到的影響很小，保證了COD的去除率的要求。

4．結論

　　反硝化細菌需要有機碳源來合成新的細胞，碳源作為電子供體參加反硝化反應,如果水中有機碳濃度很低，則就需要另外提供有機碳源來滿足反硝化過程的需要。所以碳源對反硝化過程的進行有著重要的影響。
　　基于經濟因素的考慮，在城市生活污水活性污泥法處理工藝中，常常用未經二級處理的城市廢水或某些工業廢水作為外加碳源的處理方法。類似的，在用于滇池流域面源水污染控制中的人工濕地系統中，可以將一部分未經處理的村鎮生活污水作為促進反硝化過程進行的外加碳源而在床體三分之一處加入。這種在床體后端補充適量碳源的方法能促進反硝化反應的進行，從而提高人工濕地系統對氮的去除效果。

參考資料

　　1．高拯民，李憲法等。城市污水土地處理利用設計手冊。中國標準出版社,1991。