人工湿地基质配制对含Pb废水的处理效果研究

基质配制是人工湿地处理重金属废水工艺的重要环节。筛选出对含Pb废水净化效果好、成本低的基质组合,找出最佳的湿地运行模式,为人工湿地处理含Pb无机废水提供理论依据和实践经验。利用粉煤灰、污泥、黄土、细煤渣、砾石和细沙为原料,取其中5种以1:1:1:1:1的体积比配置5种不同类型的湿地基质:S1,S2,S3,S4和S5。对不同质量浓度(10、20、40、80、160 mg·L~(-1))的含Pb~(2+)废水进行处理,控制水力停留时间为24 h,分析人工配制的不同湿地基质对废水中Pb的吸附效果及化学形态变化的影响。实验结果显示,5种不同基质中,S1的去除效果最佳,去除率为70%~93%,平均值为82.86%;Pb主要以残渣态稳定地赋存于基质中,且随着基质类型的不同,相同质量浓度下Pb的各赋存态含量之间存在着显著差异。各基质中重金属迁移能力的强弱随着进水质量浓度不同而有所变化,当Pb~(2+)质量浓度为10、160 mg·L~(-1)时,基质S2中重金属潜在迁移能力最弱;当Pb~(2+)质量浓度为20、40、80 mg·L~(-1)时,重金属潜在迁移能力最弱的基质分别是S1、S5、S3。处理重金属Pb~(2+)的混合基质应首先选择容重、密度、D_(10)、pH、CEC和有机质比较大,总孔隙度、K_(80)、有效Mg和全量Mg比较小的基质;同时选择交换Mn和全量Mn含量低以及交换性Al、有效Fe、全量Al含量低的基质。