关键词:
农村生活污水
组合型人工湿地
生态处理
常规污染物
药物及个人护理产品(PPCPs)
摘要:
为探讨人工湿地对农村生活污水的处理情况,本研究以运行多年的“垂直流+两级水平潜流”组合人工湿地农村生活污水处理工程为对象,通过对典型年份进出水水质的监测,研究了各湿地单元对污染物去除的贡献,同时调查了该工程中药物及个人护理产品(PPCPs)的存在与去除情况。结果表明:因农村人口相对较少,污水水质受村中餐馆经营状况影响较大,特别是有机物,餐馆关闭后,进水中化学需氧量(COD)浓度降低近60%;运行期间,人工湿地具有良好的抗冲击负荷能力,出水COD、氨氮(NH4+-N)及总磷(TP)平均浓度分别为41.27、13.67、2.95 mg·L^(-1)。有机物主要依靠微生物分解与植物吸收去除,垂直流湿地水流与基质、微生物、植物根系接触更充分,且为半饱和态,微生物多样性高、氧气传输好,利于微生物分解,因此对COD去除贡献率最高,达62.90%。TP去除主要是基质吸附作用的结果,水平流一级湿地去除贡献率为59.13%,在3组湿地中表现最优。TN与NH4+-N在各级湿地中,借助氨化、硝化反硝化等反应逐步去除。此外,进水中共检出19种PPCPs,人工湿地对PPCPs的去除效果显著,其降解机制涉及植物吸收代谢、微生物分解、基质吸附和光解等多种途径。研究发现,PPCPs的去除效率与其在基质中的分配系数(Kd)呈负相关,Kd值较低的PPCPs由于其较高的溶解性和生物可利用性,在人工湿地中更容易通过植物吸收、微生物降解和光解等机制去除。研究表明,组合人工湿地抗冲击负荷能力强,对常规污染物及PPCPs的去除效果较好。