优美且实用的去磷方式.docx

研究者设计了一种集生物成分（湿地斑块流）和物理-化学成分（吸附介质流化床）于一体的浮岛水处理系统，可用来去除湖水中的TP和PO43–。

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首先对各种生长介质与水生植物的组合进行测定，从而确定了在高流量与不同的吸收介质条件下的合理组合。

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为了最大限度地减少浮岛系统的环境足迹并提高去除率，利用太阳能光伏电池（PV）板为水泵提供电力，从而保证了系统是便携式和自给式的。

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该研究通过收集生物中宇宙和吸收介质的小型实验的数据，设计和运行了浮岛处理系统（FITS）。FITS主体为HobieCat?拖带和骨架。

???FITS的平面图

其中的蓝色箭头表示水流动的方向

?此外，在两个拖带之间放置的由聚苯乙烯泡沫塑料组成的浮动结构可以提供额外的浮力，从而可以支撑处理系统的重量[在装满水时为1100~1200lb（1lb=0.4536kg）]。生物处理组分在系统处理过程中占主导，其次是物理-化学组分（P-C处理柱）。

在佛罗里达大学校园的爱丽丝湖，FITS分两次运行了8个月。

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其中，第一次运行（2009年9月22日至2010年1月22日）目的为检验设想；而第二次运行（2010年3月24日至2010年7月30日）旨在评估FITS的操作条件（主要涉及P-C处理柱）。

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结果表明，持续去除率约为60%。由于该操作的目的是测试PhosX树脂和AR的使用寿命，所以当吸附剂接近耗尽时，FITS去除率呈现循环模式。研究得出树脂在其处理能力几乎完全耗尽后才会被改变，这在运行的后半部分尤为明显。

与其他生物工程处理系统相比，该研究的去除率更高，经推算，设计用来过滤颗粒磷的湿地系统的平均去除率为2.2g·m?2·a?1。

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在FITS运行期间，该研究同时对其他水质参数进行了监测，爱丽丝湖与FITS出水（即“PXeffl.”）中pH值、氯化物和硫酸盐的差异一般不超过20%。而由于出水中颗粒状态磷较少，其浊度在原基础（平均4NTU）上降低了50%左右。

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对比爱丽丝湖湖水和混合进水，FITS出水的总有机碳（TOC）、波长在254nm处的UV吸收（UV254）和总氮（TN）含量更低，平均去除率为30%。由于硝酸盐浓度接近仪器的最低校准标准，因此没有明确的硝酸盐去除趋势。

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总的来说，监测结果表明，与其他水化学过程相比，FITS对PO43–和TP具有很高的选择性，而且不会引入任何处理副产物。PhosX树脂可多次再生、重复使用。本研究对树脂进行了3次再生，其吸附容量未发生明显降低。

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此外，可以通过钙沉淀法分离回收废液再生溶液中的磷酸盐，这既可以获取有价值的产品，又可以使废液再生液在树脂再生周期再利用。