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摘要：在我國(guó)電鍍行業(yè)中，大多數(shù)的電鍍廢水基本上都是通過(guò)化學(xué)法來(lái)處理，化學(xué)法具有見效快、技術(shù)成熟的優(yōu)勢(shì)，但存在著費(fèi)用高、效果不穩(wěn)定的缺點(diǎn)，所以必須尋求一種既投資少又操作簡(jiǎn)單的方法作為后續(xù)處理，使廢水能夠穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。采用人工濕地進(jìn)行污水凈化的研究與應(yīng)用始于20世紀(jì)70年代末期，人工濕地具有低投資、低能耗、低成本、運(yùn)行維護(hù)要求低、出水水質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)，是正在不斷得到研究應(yīng)用和發(fā)展的污水處理實(shí)用新技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)適合我國(guó)國(guó)情，具有及其廣闊的應(yīng)用前景，但該項(xiàng)技術(shù)在我國(guó)尚處于研究起步階段，尤其是應(yīng)用于電鍍廢水中重金屬污染物的處理的研究很少。本論文以電鍍廢水經(jīng)化學(xué)沉淀法處理后的出水為研究對(duì)象，采用潛流人工濕地小試系統(tǒng)和垂直流.水平潛流復(fù)合人工濕地中試系統(tǒng)作為處理工藝，主要從潛流人工濕地處理電鍍廢水的效果及去除途徑、潛流人工濕地處理電鍍廢水的影響因子、潛流人工濕地不同區(qū)域?qū)﹄婂儚U水的去除特性、潛流人工濕地處理電鍍廢水動(dòng)力學(xué)模型與復(fù)合人工濕地中試系統(tǒng)深度處理電鍍廢水的效果等五個(gè)方面對(duì)電鍍廢水的處理效果進(jìn)行了一系列綜合試驗(yàn)研究。現(xiàn)將主要研究成果總結(jié)如下： 1、通過(guò)潛流人工濕地小試系統(tǒng)，對(duì)人工濕地處理電鍍廢水的去除效果和去除途徑進(jìn)行研究。結(jié)果表明，潛流人工濕地對(duì)電鍍廢水的去除效果是顯著的，Cr~(6+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)、Cu~(2+)的去除率達(dá)到65%～80%左右，其中Cu~(2+)的去除率最高。比較三個(gè)潛流人工濕地的去除效率，有植物系統(tǒng)無(wú)植物系統(tǒng)滅菌系統(tǒng)，在試驗(yàn)初期三個(gè)系統(tǒng)對(duì)Cr~(6+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)、Cu~(2+)均具有很高的去除效率，可見人工濕地對(duì)重金屬的去除機(jī)理主要是因?yàn)榛|(zhì)吸附、植物吸收及重金屬本身沉降等綜合作用的結(jié)果，且基質(zhì)吸附作用的貢獻(xiàn)率最大。 2、對(duì)人工濕地主要影響因素進(jìn)行了考察，發(fā)現(xiàn)水力負(fù)荷、進(jìn)水濃度、回流對(duì)潛流人工濕地處理電鍍廢水有一定的影響。隨著水力負(fù)荷的降低，Cr~(6+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)、Cu~(2+)的去除率呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì)，在0.27 m~3/(m~2·h)時(shí)去除率達(dá)到最大，因此，本試驗(yàn)的水力負(fù)荷控制在0.27 m~3/(m~2·h)較為合適。電鍍廢水的進(jìn)水濃度越低，潛流人工濕地對(duì)Cr~(6+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)、Cu~(2+)的處理能力越強(qiáng)，但相對(duì)于進(jìn)水濃度的劇烈變化，Cr~(6+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)、Cu~(2+)的去除率的變化不大。通過(guò)回流措施能夠有效提高潛流人工濕地對(duì)電鍍廢水的去除效率。 3、通過(guò)潛流人工濕地沿程和不同深度區(qū)域?qū)﹄婂儚U水Cr~(6+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)、Cu~(2+)的去除規(guī)律的分析探討，研究了潛流人工濕地不同區(qū)域?qū)﹄婂儚U水的去除特性。結(jié)果表明，隨著廢水的沿程流動(dòng)，Cr~(6+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)、Cu~(2+)在距進(jìn)水口35cm處的去除速率最大，隨后去除速率減慢，在距進(jìn)水口55cm處去除率略微升高，最后在濕地床尾部趨于穩(wěn)定，可見潛流人工濕地對(duì)Cr~(6+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)、Cu~(2+)的去除主要是在距進(jìn)水口35cm～45cm處。隨著廢水在濕地床內(nèi)的的垂直流動(dòng)，Cr~(6+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)、Cu~(2+)在距床底30cm處的去除率達(dá)到最大，且距床底10cm處的去除率要大于距床底為45cm處，可見，潛流人工濕地對(duì)Cr~(6+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)、Cu~(2+)的去除主要是在距床底30cm的深度以下。 4、采用人工配置電鍍廢水模擬試驗(yàn)，在試驗(yàn)測(cè)定的基礎(chǔ)上對(duì)人工濕地去除電鍍廢水中Cr~(6+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)、Cu~(2+)的動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行探討。結(jié)果表明，一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型可以較好地模擬潛流人工濕地小試系統(tǒng)Cr~(6+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)、Cu~(2+)的去除規(guī)律，Cr~(6+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)、Cu~(2+)的相關(guān)系數(shù)(R~2)較高，分別為0.9201、0.9273、0.9316、0.9495，對(duì)應(yīng)的去除速率系數(shù)K值分別為0.0792、0.0801、0.0525、0.085。 5、采用垂直流-水平潛流復(fù)合人工濕地對(duì)金華清湖電鍍廠排放的電鍍廢水尾水進(jìn)行深度處理。結(jié)果表明，復(fù)合人工濕地對(duì)電鍍廢水的凈化效果非常顯著，處理后Zn~(2+)、Cu~(2+)、Mn~(2+)、Cr~(6+)的去除率達(dá)到70%～88%之間，COD的去除率為60%左右，稍低于人工濕地處理生活污水和其他廢水中有機(jī)物的去除率。其中，Cu~(2+)、Mn~(2+)和COD出水均符合《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，而Zn~(2+)、Cr~(6+)并未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。復(fù)合人工濕地對(duì)電鍍廢水的去除效率存在一個(gè)最適宜的處理時(shí)間，過(guò)短和過(guò)長(zhǎng)的處理時(shí)間都不利于污染物的去除。低、高水力負(fù)荷對(duì)比試驗(yàn)研究表明，水力負(fù)荷對(duì)COD的去除效果影響較大，對(duì)Zn~(2+)、Cu~(2+)、Mn~(2+)、Cr~(6+)的影響較小，在高水力負(fù)荷條件下，復(fù)合人工濕地對(duì)Zn~(2+)、Cu~(2+)、Mn~(2+)、Cr~(6+)仍具有較高的去除率。
