污泥干化床滲濾液硝態氮變化特征分析

摘 要：污泥干化床技術是通過豎式強化滲濾自然對污泥進行干化的技術。考察覆膜人工濾層干化床處理污泥的效果，并進行評價。將污泥按照一定的周期布向濕地表面，此時污泥中的水分經填料層和后期形成的積存污泥層滲透后，可以通過排水管出流；污泥中的較大固體物質不能完全通過，會被截留在床體表面，通過水面蒸發和干化兩種方式進行脫水和穩定。通過合理的設計和運行，其使用周期可達8-10年，其后可清空穩定化污泥并進入下一個使用周期。穩定有效的處理了污泥，本實驗通過對滲濾液中硝態氮的檢測可以分析干化床對污泥的凈化作用。

關鍵詞：污泥干化床；滲濾液；硝態氮

1 引言

污泥干化蘆葦床技術是一種新型的污泥處理系統，成功的將人工濕地技術和污泥干化床技術進行了完美的結合。將2、3號人工濕地填料層中種植大量的蘆葦，污泥中懸浮的物質經過土壤和填料的過濾作用被截留在床體表面，又通過蘆葦植物根莖的攔截作用及微生物的降解作用等可以逐漸去除。目前該工藝因其價格低廉、處理效果好等優點已經在很多國家得到廣泛的研究和應用。同時，植物對污泥中的氮磷等組分進行吸收和轉化。濕地植物蘆葦可以促進污泥的脫水，并將污泥轉化成具有農用價值的肥料。

傳統的污泥處理設備建設落后，裝載污泥的車輛沿著鄉鎮街道運輸不受歡迎，簡單處理后的污泥含水量大，成分復雜，大多污泥被填埋或露天堆放。污泥干化床技術則有效的解決了上述問題。污泥經簡單處理填埋和堆放都會對大自然產生二次危害，這樣不僅浪費大量的能耗，而且富集了污水中有機物的污泥還會給環境造成更大的危害，破壞生態系統。而干化床技術能很好地解決這一問題。

2 試驗裝置與方法

污泥干化蘆葦床對比試驗場位于遼寧省大連市經濟技術大開污水處理有限公司，有效占地面積為3.0m×3.0m，平均分為1、2、3個池體（3.0m×1.0m）。其中，1號池為干化床，只設置通風管沒有栽種蘆葦；2號池既設計了通風管又栽植了蘆葦；3號池雖然栽植了蘆葦卻沒設置通風管。各單元獨立運行互不干擾。

1、2、3號池內由上至下依次為爐渣20cm、礫石20cm、粗砂5cm、細沙20cm，總充填填料高度均約為65cm。超高部分和總填料高度一致，為污泥積存提供了足夠的空間。近期下層爐渣和礫石40cm未動，將填料上層鋪設直徑約為0.2-0.3cm石英砂濾料，表層攙和直徑大約0.01-0.02cm細沙高3cm，排水管位于各個池體的底部。將池底的坡度設置約為1%，可以很容易的將滲濾液收集在及水管中。同時，鋪設于池底的卵石濾層和污泥層有助于池體的通風。系統通過蘆葦床池底一側或池中央分布的配泥管進泥，池底鋪有防水膜進行密封，以防止濾液外滲。

3 結果

污泥滲濾液中氮分為無機氮和有機氮兩種。由于有機氮和無機氮之間的相互轉化使氮的去除變得相對復雜一些。而污水中的氮主要分為有機氮、氨氮、硝酸鹽氮三種形式存在。蘆葦濕地對污水中氮素的去除作用有很多，包括揮發作用、硝化作用、反硝化作用以及植物的吸收作用等等。本研究主要考查滲濾液中硝化及反硝化作用導致的硝酸鹽和亞硝酸鹽的含量變化，如圖1所示。

從圖1可以看出，1號池出水的滲濾液硝酸鹽含量在10月份之前一直處于增加狀態，進入10月份開始降低。從整體上看，1號池出水滲濾液硝酸鹽含量偏高，可能因干化床通風設施改變了土壤的一些成分變化，繼而對硝化細菌的代謝產生影響。

在出水滲濾液亞硝酸鹽含量和硝酸鹽含量整體相差不大，說明在亞硝酸鹽的處理上效能持平。由于存在季節性變化，10月份之前，1號池滲濾液亞硝酸鹽含量呈現增加現象，但波動比硝酸鹽小。10月份之后急劇降低，11月份開始趨于平穩。

4 結束語

文章主要研究了剩余污泥經干化蘆葦床處理后滲濾液的水質特征。10月份進入秋冬季節，氣候較干燥，溫度開始降低，溫度降低則會抑制菌類的正常生長，酶活性降低會使無機氮的新陳代謝逐漸減慢，導致氮的含量也隨之減少。氮組分在土壤和填料之間的復雜轉化使亞硝酸鹽和硝酸鹽呈現負去除的現象。在14日負去除狀況達到最大值，之后負去除效果變小。這一現象表明填料內部氧氣充足，滿足硝化條件進行了好氧反應。也可以推斷出干化床的硝化作用效果十分明顯，即硝化作用生成的硝酸鹽和亞硝酸鹽在反硝化較弱的情況下呈現負去除效果。