不同植物配置的人工湿地处理厨房废水的探讨

詹建益

（浙江建设职业技术学院，浙江杭州 311231）

不同植物配置的人工湿地处理厨房废水的探讨

詹建益

（浙江建设职业技术学院，浙江杭州 311231）

通过相同负荷及水力条件下，不同植物配置方式即水芹单配、菖蒲单配、水芹+菖蒲混合配置构成的3个不同人工湿地，对厨房废水进行化学需氧量（COD）、总氮（TN）、总磷（TP）、固体悬浮物浓度（SS）净化效果的比较。结果表明，水芹对COD，TN去除效果较好，菖蒲对TP去除效果较好；在配制方式上，去除COD最好单配，去除TN，TP最好混合配置，对于SS的去除，3种配置基本一致。

植物配置；厨房废水；处理效果

随着我国的经济发展和人们生活水平的逐渐提高，人们在外就餐机会也日益增多。国内的餐饮规模、数量正在日益扩大，随之产生的餐饮废水量也越来越大。据不完全统计，我国每年餐饮业排放的未经处理的废水达上亿吨，且有不断增长的趋势。另据资料报道，餐饮废水排放量约占城市生活污水排放量的3%，其有机物含量高，与国家《污水综合排放标准》相比，餐饮废水中油脂，BOD5，CODCr等浓度要远高于3级标准。现阶段处理废水工艺有粗粒化法、混凝法、电化学法等［1］，但处理费用较高，每吨0.5元左右。而人工湿地作为一种新型的生态污水处理技术，其明显优势在于处理成本较低廉，每吨处理费用大概0.1～0.2元，且处理效果好，一次性投资费用低。

1 材料与方法

1.1 处理工艺

由于餐饮废水有机物和油脂的含量较高，如果直接进入湿地，不但增加处理负荷，而且油脂也会堵塞填料的空隙而引发进水不畅。因此在进入湿地前要进行预处理。主要处理工艺为原水→隔油池→ABR处理池→湿地→出水。

1.2 试验装置设计

因直接从某厨房隔油池后取废水，故不设隔油池。ABR装置由有机玻璃制成，容积为18 L，分6格，上下流格室长度比为1∶3。

试验模拟人工湿地装置。根据废水特点采用潜流人工湿地，材料由有机玻璃制成，长×宽×高为0.8 m×0.5 m×0.6 m；基质采用处理效果较好的轻质陶粒滤料，高0.3 m，上层铺设0.15 m表层土壤；进、出水口分别设在上、下两端。

供试植物选择水芹和菖蒲。设3个平行处理单元进行对比，即水芹单独配置、菖蒲单独配置、水芹+菖蒲混合配置。把3个装置放在平地上，以便接受充足日照。

1.3 分析方法和进水水质

水质分析参照标准方法。化学需氧量（COD）、总氮（TN）、总磷（TP）、固体悬浮物浓度（SS）分别采用重铬酸钾氧化法、过硫酸钾氧化-紫外分光光度法、过硫酸钾消解-钼锑抗分光光度法测定和103℃～105℃烘干法测定［2］，各项进水水质参数见表1。

表1 不同水质的情况

1.4 系统运行

试验中其他参数不变，考虑人工湿地与ABR联用，设4 d为1个周期，并以此作为人工湿地的最佳水力停留时间（HRT）［3］。连续8次测定出水水质的相关参数，并计算其去除率。

2 结果与分析

2.1 对COD去除效果

从图1可看出，不同湿地植物配置对COD的净化效果存在差异，不同配置的湿地植物对COD的净化效果依次为水芹＞菖蒲＞菖蒲+水芹。随着时间的延长，对COD的去除率变化不大。在第8个周期末，水芹、菖蒲和菖蒲+水芹生态系统对COD的去除率分别为87%，83.7%和78.4%，出水平均指标为61.49，77.10和102.17 mg·L-1。3种植物配置模式中，水芹去除率最高，这跟水芹根系较发达有直接关系，其不但对污染物的拦截作用较好，而且也为微生物的生长提供了更好的条件。由于须根系较根状茎和地下茎更能起到疏导水流和输导氧气［4-5］，因此在对COD的去除效果方面，水芹显示了较好的作用。在单植和混植对比中，单植的去除效果要好于混植，这可能是由于混合种植间相互起抑制作用而导致的结果。

图1 COD去除率随时间周期的变化

2.2 对TN去除效果

从图2看出，对TN的净化效果依次为菖蒲+水芹＞菖蒲＞水芹。随着时间的延长，3种配置方式对TN的去除率趋于平稳。在第8个周期末，菖蒲+水芹、菖蒲和水芹生态系统对TN的去除率分别为85.0%，83.3%和82.1%，最终出水平均指标为4.89，5.44和5.83 mg·L-1。因此，在单植和混植的去除效果对比中，混植要好于单植，这可能是由于混合种植间相互促进作用引起的。

2.3 对TP去除效果

图2 TN去除率随时间周期的变化

从图3可看出，对TP的净化效果存在差异。对TP的净化效果依次为菖蒲+水芹＞菖蒲＞水芹。随着时间的延长，3种配置方式对TP的去除率在第6个周期后有所下降，这跟基质吸附达饱和并与水芹、菖蒲系统的去除能力也渐趋饱和有关。在第6个周期末，菖蒲+水芹、菖蒲和水芹生态系统对TN的去除率分别为74.1%，72.2%和68.8%，最终出水平均指标为0.66，0.71和0.80 g·L-1。在单植和混植去除效果对比中，混植要好于单植，可能混合种植植物之间存在相互促进作用。

图3 TP去除率随时间周期的变化

2.4 对SS去除效果

从图4可看出，不同湿地植物配置对SS的净化效果不存在显著差异。随着时间的延长，3种配

图4 SS去除率随时间周期的变化

置方式对SS的去除率稍有下降，并趋于一致。在第8个周期末，菖蒲+水芹、水芹和菖蒲生态系统对SS的去除率分别为93.7%，93.6%和93.1%，最终出水平均指标为19.78，20.00和21.67 mg·L-1。

3 小结

研究结果表明，3种不同配置方式在处理厨房废水时，COD去除率最高的为水芹，且单植好于混植，3种配置方式出水水质基本符合1级出水水质标准；TN去除率最高的为菖蒲+水芹，且混植要好于单植，3种配置方式出水水质都符合1级出水水质标准；TP去除率最高的是菖蒲+水芹，且混植要好于单植，3种配置方式出水水质都符合1级出水水质标准；对于SS去除率基本一致，且3种配置方式出水水质基本符合1级出水水质标准。

［1］ 胡小兵，周俊.三种湿地植物处理餐饮废水试验［J］.环保科技，2011，17（1）:44-48.

［2］ 国家环境保护总局.水和废水监测分析方法［M］.4版.北京:中国环境科学出版社，2002.

［3］ 赵大传，杜家伟.ABR-人工湿地组合工艺处理生活污水［J］.安徽大学学报，2011，35（1）:97-101.

［4］ 卢少勇，金相灿，余刚.人工湿地的氮去除机理［J］.生态学报，2006，26（8）:2670-2677.

［5］ 汪殿蓓，冯国刚，杜安静，等.不同种植模式的人工湿地对生活污水的净化效果［J］.江西农业学报，2010，22（9）:140-142.

（责任编辑：张瑞麟）

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0528-9017（2015）03-0307-02

10.16178/j.issn.0528-9017.20150305

2014-11-24

浙江建设职业技术学院科研项目（3020183）

詹建益（1980-），男，浙江温州人，讲师，本科，从事污水处理教学研究工作。E-mail:zhanjianyi@126.com。

文献著录格式:詹建益.不同植物配置的人工湿地处理厨房废水的探讨［J］.浙江农业科学，2015，56（3）:307-308，364.