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随社会的快速发展,大量含磷污水排入自然水体,造成水体富营养化日益严重。本课题是以改善高污染河水水质、降低水体中磷浓度为目标,采用实验室实验与室外实验相结合的方式开展不同基质吸附除磷的效果及其在垂直流人工湿地中的除磷的应用研究。本课题通过炉渣和砾石的等温吸附和吸附动力学特性实验,分析了炉渣和砾石这两种基质的吸附性能,考察了溶液的初始pH值、有机质、离子、原河水等因素对等温吸附除磷效果的影响。构建了炉渣和砾石垂直流人工湿地,比较研究了这两种基质的垂直流人工湿地对高污染河水磷的去除效果。研究结果表明:(1)Langmuir方程和Freundlich方程均能很好地描述炉渣和砾石基质的对磷的吸附等温特征。炉渣和砾石对磷的理论最大吸附量分别为3.15mg·g-1和0.81mg·g-1。此外,准二级动力学方程能更好的说明炉渣和砾石的吸附动力学特征,炉渣较砾石有更强的除磷能力。(2)初始pH值、有机质葡萄糖、铵根离子和碳酸根离子等对炉渣吸附除磷的影响不大,其中,初始pH值、碳酸根离子对砾石的吸附除磷的影响较大。(3)炉渣和砾石垂直流人工湿地都具有较高的除磷能力,对总磷平均去除率分别达到76%和65%,对磷酸盐的平均去除率分别为70.9%和48.6%。炉渣和砾石湿地除磷预期年限差异较大,分别为11–15a和3–4a,而且炉渣湿地除磷的稳定性优于砾石湿地,同时能够形成有利于除磷的环境。(4)基质的吸附性能实验与相应的垂直流人工湿地实验存在一定的相似性和差异性。在吸附性能实验和垂直流人工湿地实验中炉渣基质对磷的去除效率和抗负荷能力均高于砾石基质。然而炉渣在吸附性能实验中和室外垂直流人工湿地实验中对磷的去除率是99%和76%,砾石的分别是20%和65%。