CN105753158A - 南天竹在生物滞留***中的应用 - Google Patents

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于慧
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Abstract

本发明涉及南天竹在生物滞留***脱除降雨径流氮素中的应用。它通过将南天竹和特定的生物滞留***结合，形成了一个集植物生态***和微生物生态***于一体的复合处理***，用该复合处理***处理脱除降雨径流中氮素时，其运行周期大大缩短，仅为5～48小时，且运行间隔时间仅为1～5天，***出水氨氮、硝态氮和总氮的去除率分别高达100%、92.3%和80.6%，总磷的去除率高达80%～86%，适用于工业化水产养殖中循环水的处理，尤其适用于城市暴雨径流、农业暴雨径流的处理净化。

Description

南天竹在生物滞留***中的应用
技术领域
本发明涉及南天竹在生物处理中的新应用，尤其涉及南天竹在生物滞留***脱除降雨径流氮素中的应用。
背景技术
生物滞留***是利用土壤-植物***对地表径流进行流量调节、水质改善的人工装置，它在调控暴雨径流、减轻内涝灾害、去除地表径流污染物等方面具有明显效果，因而得到广泛应用。
目前，由于硬化路面的推广应用与极端降水事件的频繁发生，利用生物滞留***的水源涵养功能，进行暴雨径流洪峰流量调控和径流污染物去除，已经成为缓解城市内涝、控制雨水污染的主要措施。例如，通过化学吸附、离子交换、过滤、微生物转化、微生物和植物吸收等途径，生物滞留***能够去除地表径流中32%～65%的总氮以及65%～79%的总磷，降低径流中重金属、病原菌的浓度，从而提升水质。然而，生物滞留***对径流污染物的去除效果存在不确定性，尤其是对径流中总氮素的去除效果一般，运行周期和运行间隔时间较长，因而有待于进一步提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效脱除降雨径流中氮素的方法，以保证并提高采用生物滞留***对降雨径流污染物的去除效果。
为了实现本发明目的，本发明提供了南天竹在生物滞留***脱除降雨径流氮素中的应用。
南天竹，别名：南天竺、红杷子、天烛子、红枸子、钻石黄、天竹，（拉丁文名：Nandinadomestica），属毛茛目、小檗科下植物，是我国南方常见的木本花卉种类。由于其植株优美，果实鲜艳，对环境的适应性强，常常出现在园林应用中。常见栽培变种有：玉果南天竹，浆果成熟时为白色；绵丝南天竹，叶色细如丝；紫果南天竹，果实成熟时呈淡紫色；圆叶南天竹，叶圆形，且有光泽。
作为进一步优化，上述南天竹的种植密度为43～54株/平方米，每株高度0.4～1.2米。
作为再进一步优化，上述生物滞留***由一级处理装置和二级处理装置串联构成；其中，所述一级处理装置和所述二级处理装置均分别由下向流反应柱和上向流反应柱串联组成。
作为再一步优化，上述生物滞留***中，从下往上依次为排水层、过滤层和植物种植层。
作为再进一步优化，上述各个反应柱中，排水层的高度为20cm，填料为粒径1～2cm的砾石；上述植物种植层的高度为20cm，且填料由土、砂按照体积比为4:6混合而成；上述过滤层的填料为河砂，且上述一级处理装置的下向流反应柱、上向流反应柱，以及上述二级处理装置的下向流反应柱、上向流反应柱中的过滤层的高度分别对应设为60cm、40cm、80cm和40cm。
作为再进一步优化，上述一级处理装置和上述二级处理装置之间的挡板的高度为30～50cm。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供了一种高效脱除降雨径流中氮素的方法，并具体公开了南天竹在生物滞留***脱除降雨径流氮素中的应用，它通过将南天竹和特定的生物滞留***结合，形成了一个集植物生态***和微生物生态***于一体的复合处理***，用该复合处理***处理脱除降雨径流中氮素时，其运行周期大大缩短，仅为5～48小时，且运行间隔时间仅为1～5天，***出水氨氮、硝态氮和总氮的去除率分别高达100%、92.3%和80.6%，总磷的去除率高达80%～86%，适用于工厂化水产养殖中循环水的处理，尤其适用于城市暴雨径流、农业暴雨径流的处理净化。
附图说明
图1为本发明实施例1中所述生物滞留***的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行具体描述，在此指出以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术熟练人员可以根据上述发明内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。
实施例1南天竹生物滞留***的构建
如附图所示，生物滞留***由一级处理装置1和二级处理装置2串联构成，其二者之间的挡板3高40cm；其中，一级处理装置1和二级处理装置2均分别由下向流反应柱4和上向流反应柱5串联组成；其每一个反应柱中，从下往上依次为排水层6、过滤层7和植物种植层8；排水层6高20cm，填料为粒径1～2cm的砾石；植物种植层8高20cm，填料由土、砂按照体积比为4:6混合而成；过滤层7的填料为河砂，且一级处理装置1的下向流反应柱4、上向流反应柱5，以及二级处理装置2的下向流反应柱4、上向流反应柱5中的过滤层7的高度分别对应为60cm、40cm、80cm和40cm；其植物种植层8中，按照43～54株/平方米的种植密度，种植每株高度为0.4～1.2米的南天竹。
南天竹生物滞留***脱氮效能的研究
采用上述南天竹生物滞留***共进行了四场模拟降雨的运行试验，每次模拟实验的进水采用半自然法配制，水质测试方法采用国家标准测定；其每一次模拟降雨的进水中氨氮、硝态氮和总氮的检测浓度如下表1所示，取其平均值作为进水中氨氮、硝态氮和总氮的标准浓度值：
表1模拟降雨的进水中氨氮、硝态氮和总氮的检测浓度
采用本例中所述的南天竹生物滞留***进行运行处理时，其***内的淹没层深度为40cm，运行周期为5～12小时，运行间隔为1～2天，***出水中氨氮、硝态氮和总氮的平均浓度分别为0mg/L、0.04mg/L、0.25mg/L，去除率分别为100%、92.3%、80.6%。经采用相同方法检测可得，***出水中总磷的去除率达80%～86%。

Claims (8)

1.南天竹在生物滞留***中的应用。
2.如权利要求1所述的应用，其特征在于：所述南天竹的种植密度为43～54株/平方米，每株高度0.4～1.2米。
3.如权利要求1或2所述的应用，其特征在于：所述生物滞留***由一级处理装置（1）和二级处理装置（2）串联构成；其中，所述一级处理装置（1）和所述二级处理装置（2）均分别由下向流反应柱（4）和上向流反应柱（5）串联组成。
4.如权利要求3所述的应用，其特征在于：所述生物滞留***中，从下往上依次为排水层（6）、过滤层（7）和植物种植层（8）。
5.如权利要求4所述的应用，其特征在于：所述生物滞留***中的各个反应柱中，排水层（6）的高度为20cm，填料为粒径1～2cm的砾石；所述植物种植层（8）的高度为20cm，且填料由土、砂按照体积比为4:6混合而成；所述过滤层（7）的填料为河砂，且所述一级处理装置（1）的下向流反应柱（4）、上向流反应柱（5），以及所述二级处理装置（2）的下向流反应柱（4）、上向流反应柱（5）中的过滤层（7）的高度分别对应设为60cm、40cm、80cm和40cm。
6.如权利要求3所述的应用，其特征在于：所述一级处理装置（1）和所述二级处理装置（2）之间的挡板（3）的高度为30～50cm。
7.如权利要求4所述的应用，其特征在于：所述一级处理装置（1）和所述二级处理装置（2）之间的挡板（3）的高度为30～50cm。
8.如权利要求5所述的应用，其特征在于：所述一级处理装置（1）和所述二级处理装置（2）之间的挡板（3）的高度为30～50cm。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108104247A (zh) * 2017-11-28 2018-06-01 北京建筑大学 具有初期雨水弃流功能的混合流非下凹生物滞留池

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103588362A (zh) * 2013-11-27 2014-02-19 北京东方园林股份有限公司 一种复合垂直流人工湿地***

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