摘要：分析了我国供水系统所面临的问题，指出目前采用的管网微观动态水力模型的优越性和局限性。提出了给水管网分区的新概念，即在管网微观动态模型的基础上进行给水管网分区，然后用模型指导管网的运行。阐述了适应我国国情的管网建模和管网分区方法。

关键词：人工复合生态床 面源污染 农村污水 水生植物

　　面源污染是造成滇池流域水体污染的主要原因之一，根据对某示范控制区的调查结果，暴雨径流、台地水土流失、村镇生活污水和农业废水是构成面源污染的主要来源，而河道和沟渠则是污染物的最终入湖途径，因此有效地控制村镇农业生产和生活所带来的氮、磷等污染物量，对于控制水体富营养化具有重要的意义。
　　人工复合生态床污水处理技术被认为是控制面源污染的一种费用低廉、实用有效的方法^[1、2]，为此针对滇池地区农村生活污水与流域村庄农田排灌水混合后具有污染物浓度低但流量大的特点，采用高水力负荷下表面流和潜流式两种生态床进行了现场试验，并分析比较了水生植物对氮、磷的去除作用。

1　试验装置及方法

1.1 试验装置
　　试验在滇池流域某一示范控制区进行，共设3个单元床体，即对照床、潜流式床和表面流床。对照床为无植物床体，而在潜流式床和表面流床的前1/3段种植芦苇(16株/m²)，后2/3段种植茭白(12株/m²)。每个床体宽为1m,长为6m，床深为0.7m，坡度为1%。在对照床和潜流式床体的底部铺设10cm厚的碎石(直径为2～4cm)层，中部为40cm的炉渣层，上部为10cm的土壤，污水在床体内部水平流动。布水区和集水区分别填充直径为2～5cm的卵石，宽度为40cm。在集水区底部安装有多孔集水管并与外部一出水高度可调的竖管相联接，水深保持在50cm左右。表面流床体内部均匀填充一定配比的炉渣和土壤混合物，深度为40cm。床体表面维持20cm深的自由水面，其深度由出口溢流堰调节。

1.3　试验条件
　　试验系统自2001年2月底开始建设，3月底开始运行，共运行5个月。原水来自该示范控制区的某沟渠下游(该沟渠经过农田和村镇，最后进入滇池)，以生活污水为主，混有一部分农田排灌水和雨水。试验期间原水水质见表1，运行条件如表2所示。主要分析项目有COD、TN、NH₄⁺-N和TP等，分析频次为每周1～2次，采用国家环保局推荐的方法。

表1　原水水质

COD(mg/L)	TN(mg/L)	NH4+-N(mg/L)	TP(mg/L)	DO(mg/L)	pH
50～80	2～8	2～4	0.5～1.0	0.5～1.0	7.0～8.0

表2　运行条件

水力负荷(cm/d)	COD负荷[g/(m3·d)]	总氮负荷[gN/(m3·d)]	总磷负荷[gP/(m3·d)]
30	21.6	1.97	0.21

2　结果与讨论

2.1　生态床对污染物的去除效果
　　三种生态床对污染物的去除效果见表3。

表3　三种生态床对污染物的去除效果(2001年3月—2001年7月)

项目

COD

TN

NH4+-N

TP

进水(mg/L)

出水(mg/L)

去除率(%)

进水(mg/L)

出水(mg/L)

去除率(%)

进水(mg/L)

出水(mg/L)

去除率(%)

进水(mg/L)

出水(mg/L)

去除率(%)

对照床

61～72

23～30

55.6～62.6

4.9～7.8

3.0～4.8

38.5～6 0.0

1.9～2.8

0.4～1.1

62.7～82.8

0.58～0.97

0.24～0.32

54.0～58.7

潜流式

61～72

15～23

67.1～75.4

4.9～7.8

1.8～3.2

57.0 ～64.0

1.9～2.8

0.3～0.8

72.5～86.4

0.58～0.97

0.19～0.28

62.2～67.2

表面流

61～72

20～31

57～69.0

4.9～7.8

1.6～3.2

5 9.4～ 65.3

1.9～2.8

0.1～0.4

80.1～95.2

0.58～0.97

0.20～0.29

59.7～64.2

　　从表3可以看出，有植物的床体对污染物的去除效果优于无植物床体。植物能够提高处理效果的主要原因可归纳为：一是植物的生长改变了生态床的流态，如生长的植物根系和植物茎杆对水流的阻碍作用(表面流床体)有利于均匀布水，延长了系统实际的水力停留时间；二是植物的根系和残枝败叶为水中微生物的生长提供了栖息场所^[4]，根系会创造有利于各种微生物生长的微环境，植物根茎的延伸会在植物根系附近形成有利硝化作用的好氧微区，同时在远离根系的厌氧区里含有大量可利用的碳源，这又提供了反硝化条件^[5]；三是植物生长对各种营养物尤其是硝酸盐氮具有吸收作用。

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