在凈化豬場沼液中開展了垂直潛流人工濕地堵塞過程及其運(yùn)行效能變化的研究.結(jié)果表明,人工濕地堵塞的主要成因是由于填料層中不可濾過性物質(zhì)的積累所致。不可濾過性物質(zhì)是由有機(jī)物和無機(jī)物組成,且大部分不可濾過性物質(zhì)的粒徑均超過5.00μm。填料層的孔隙率和水力傳導(dǎo)系數(shù)均隨系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間的延長而減小,而填料層中被截留物質(zhì)的含量則隨系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間的延長而增大,其空間變化特征均受到了系統(tǒng)中水力流態(tài)的影響;當(dāng)系統(tǒng)HLR為0.02m3/(m2·d)時(shí),VSSF在運(yùn)行1380d后對豬場沼液的凈化開始惡化,系統(tǒng)對COD、TSS、TN、NH4+-N和TP的去除率分別降至37.31%、57.82%、20.80%、32.13%和51.18%。
調(diào)查表明,國內(nèi)外很多的養(yǎng)豬場限于資金和技術(shù)等原因通常直接采用多級串聯(lián)人工濕地系統(tǒng)處理豬場沼液。其中,垂直潛流人工濕地(VSSF)因其較強(qiáng)的復(fù)氧能力和硝化能力而被視為是多級串聯(lián)人工濕地系統(tǒng)中脫氮的重要組成部分,且時(shí)常被置于串聯(lián)系統(tǒng)的前端.然而,鑒于養(yǎng)豬廢水是一種高濃度的有機(jī)廢水,其TSS和有機(jī)物的含量較高[5],如將其直接引入VSSF,濕地填料層的堵塞風(fēng)險(xiǎn)便會(huì)大大增加,進(jìn)而會(huì)威脅到整個(gè)串聯(lián)濕地系統(tǒng)的運(yùn)行效果與穩(wěn)定性。
當(dāng)VSSF運(yùn)行至1560d時(shí),對系統(tǒng)填料層中不可濾物質(zhì)的粒徑分布進(jìn)行了檢測,結(jié)果如表2所示。由表2可知,系統(tǒng)填料層中大部分不可濾物質(zhì)的粒徑均>5.00μm。對系統(tǒng)進(jìn)、出水中不可濾物質(zhì)的粒徑分布亦進(jìn)行了監(jiān)測,可知系統(tǒng)進(jìn)、出水中粒徑>5.00μm的不可濾物質(zhì)含量基本相等,由此可推斷VSSF填料層中較高含量的>5.00μm的不可濾物質(zhì)并非由進(jìn)水引起,而應(yīng)該是由不同粒徑的不可濾物質(zhì)逐漸凝聚積累而形成的。
由此可知,在VSSF的運(yùn)行過程中,尤其是其填料層中的生物膜形成之后,污水中不同粒徑的懸浮或膠體狀態(tài)的底物會(huì)凝聚和吸附在填料生物膜的表面,進(jìn)而形成大粒徑的累積物,最終造成有機(jī)物和無機(jī)物的共同積累,即濕地填料層生物膜生長引起的不可濾物質(zhì)的積累是VSSF發(fā)生堵塞的主要成因。