文：回溯档案

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灰水构成家庭废水的主要部分，通过自然处理系统进行灰水处理提供了一种可持续的废水管理方法，本研究的目的是根据最佳生长和收获频率评估水葫芦作为灰水处理植物修复水生微型植物的潜力，处理系统以连续模式运行30天。

测定了处理后的灰水的理化性质和水葫芦的物理特性。进水灰水的理化参数：水温、pH、总溶解固体、浊度、化学需氧量、铵氮和磷酸盐-磷，结果显示，铵氮、磷磷和化学需氧量的平均去除率分别为 63.26 ± 10.47%、61.96 ± 12.11% 和 51.91 ± 5.32%这可能归因于水葫芦的根部密集、超积累特性和快速生长速度。

近年来，气候变化和淡水资源有限导致了世界范围内的水危机。此外，生活水平的提高和城市化导致水污染加剧，由于淡水资源有限，为了满足不断增长的用水需求，将处理后的灰水回收和再利用用于非饮用目的变得非常重要，因此，寻求低能耗、低成本、易于维护、可持续且可靠的灰水处理技术。

将饮用水用于园艺、冲厕所、消防和洗车等非饮用目的，给本已有限的饮用水供应增加了不必要的压力，非饮用用途的用水需求可以使用经过处理的灰水来满足，灰水占家庭废水产生量的三分之二，家庭单位产生的灰水量从每人 15 升到数百升不等，具体取决于经济、地理位置、气候条件和消费者行为。

与黑水相比，灰水的有机物、营养物和病原体含量较低。灰水回用在将废水转化为可用水用于园艺、冲厕所和类似的非饮用用途方面发挥着至关重要的作用，研究人员已经研究了几种治疗技术，包括物理化学、生物和自然治疗，物理处理主要是基于过滤的过程，而生物处理涉及曝气生物反应器和曝气生物过滤器。

人们已经研究了 MBR 等先进技术和红床等廉价技术，还研究了化学混凝和电混凝等化学处理工艺，在各种自然治疗措施中，植物修复由于运行和维护成本低且环境友好而受到欢迎，植物修复是废水处理中利用植物通过土壤、水、植物和微生物之间的相互作用去除污染物的过程。

植物的类型对该处理方法的功效起着关键作用，植物必须生长速度快、养分吸收能力高、生物量含量高、易于收获，人们已经研究了水生菜、浮萍和香根草等不同植物类型来处理不同来源的废水。

植物的类型对该处理方法的功效起着关键作用，植物必须生长速度快、养分吸收能力高、生物量含量高、易于收获，人们已经研究了水生菜、浮萍和香根草等不同植物类型来处理不同来源的废水，和废水处理中的微生物。

植物的类型对该处理方法的功效起着关键作用，植物必须生长速度快、养分吸收能力高、生物量含量高、易于收获。人们已经研究了水生菜、浮萍和香根草等不同植物类型来处理不同来源的废水，浮萍、水生菜、美人蕉、水葫芦和芦苇等水生植物是首选，因为它们可以直接吸收废水并且不需要土地生长。

凤眼莲俗称水葫芦，属于单子叶植物科凤眼莲科，是一种原产于南美洲的自由漂浮的水生植物，由于其生长速度快，该植物被认为是侵入性植物。它会增殖，生物量倍增时间为 5-15 天，ECP 通常被认为是一种有问题的杂草，如果管理不当则无法控制，并且对水体和水生生态系统具有很高的风险。

它阻碍了水的自然流动、航行、捕鱼和水力发电的顺利进行，然而，由于其生理特性，如密集的根系、营养物质的超积累能力以及在广泛的环境条件下的生存能力，ECP已被用于废水的植物修复，它具有长而密的根系，与有根挺水植物相比，其效率更高，ECP 能否成功用于废水处理取决于控制生长、适当收获和处置方案，秦等人，探索了原位使用ECP作为植物修复来去除生活污水池中的养分。

去除营养物质后，即可收获 ECP。然后，收获的生物质可用于土壤富集、以生物乙醇、煤饼、沼气和肥料形式生产能源，此外，ECP 已被证明具有出色的除色效果，并且可用于富营养化水处理，然而，公开文献中关于使用 ECP 进行灰水处理以优化营养物去除和连续操作收获时间的植物修复研究有限。

因此，本研究首次在公开文献中旨在确定使用 ECP 进行灰水处理的潜力以及最佳营养物去除所需的收获时间。还确定了生物量生长速率、根长和芽长等植物特征，并将其与 ECP 的养分去除性能相关联。

同时自然处理法是利用植物去除环境污染物的绿色环保技术，因其高效、低成本、易于收获而受到环保人士的关注，特别是，类水生植物ECP由于其多产生长和易于收获，比其他植物具有显着优势，具有长而密根的大型植物对于养分吸收至关重要，并充当拦截和吸收悬浮颗粒物的介质。

废水的特性对于在植物修复过程中实现更高的去除率起着至关重要的作用，水生植物对水的 pH 值和大气温度高度敏感，控制着整体生长和营养物质的去除，pH 值和水温分别在 6-9 和 15-38 °C 范围内，被认为适合 WH 生长。

因此，整个研究中的水温在 23.1 至 24.7 °C 之间变化，维马扎尔报道了最佳性能的最低温度为 20 °C，低于该温度硝化速率会降低，直到 6 °C 时达到零，因此，本研究是在适当的温度和pH值下进行的。

总体而言，实验是在适合生物体营养吸收和生化反应的最佳pH（7-8）下进行的，生物量产量的最大增加发生在 pH 值为 5.8–7.5 时，导致 ECP 养分吸收增加，水的pH值降低是生物量生长的限制因素，总体水温和 pH 值保持在 ECP 较高生长范围内，从而实现高营养物去除。

浊度是水中悬浮物质的量度，在本研究中，观察到平均去除率为 90.68 ± 7.01%，最大去除率为 97.62%，浊度去除效率一直增加到第20天，之后观察到去除效率降低，三种降低浊度的机制可能是拦截、沉淀和过滤，在这项研究中，浊度去除主要是通过物理机制，沉降过程去除了有机和无机颗粒，导致浊度降低。

也获得了类似的结果。本研究中观察到 TDS 去除率为 9.21 ± 2.65%，可以看出，没有观察到显着降低，可以说，ECP不参与TDS的去除，Rezania 等人也观察到了类似的结果，生活废水处理量仅减少 11%。氮的去除是通过植物作为养分的吸收、微生物的消耗、吸附、挥发、硝化和反硝化的组合来进行的。

在各种形式的氮中，氨的去除率最高，对硝化过程影响最大的因素是溶解氧水平、温度和停留时间，ECP 由于其致密的须根系统而表现出最高的硝化作用。氨去除取决于 pH 值和温度但植物腐烂会降低溶解氧水平，从而也会影响处理性能。

本研究中观察到的去除性能可归因于硝化作用和植物通过发育良好的根际的吸收，最有效地增加溶解氧浓度的水生植物物种也表现出最高的硝化率，在本次调查的研究期间，观察到平均减少了 62.15 ± 09.08%，相反，福克斯等人，以及 Nahlik 和 Mitsch 分别实现了 60%–85% 和 40.34% 的氨氮降低。

该植物通过为生物膜提供大的表面积来影响反硝化率，从而提供反硝化所需的有利环境，直到处理第15天，观察到氨的持续去除，之后观察到去除效率降低，这一时期可以参考 ECP 垃圾开始分解，基本上将其吸收的营养物质释放回水中。

当ECP茎和叶因成熟而饱和并且无法吸收生存所需的养分时，就会发生分解过程，导致其掉落在水流中，导致其枯萎并随后分解，为防止分解，应除去成熟的ECP。值得注意的是，虽然母株成熟的同时，幼株正处于完整的生长期，需要营养来维持其生长、存活和发育，因此，只需去除成熟的母株。

磷是植物营养繁殖及其生长的重要营养素，磷的去除通过三种主要机制进行：吸收、植物生长利用和食残（掩埋），除磷的主要资源是通过 ECP 营养体和匍匐茎生长，后者是主要的 ECP 生长途径，磷的减少是通过植物和微生物作为营养物质的消耗而实现的。

除磷的主要资源是通过 ECP 营养体和匍匐茎生长，后者是主要的 ECP 生长途径。磷的减少是通过植物和微生物作为营养物质的消耗而实现的，除磷的主要资源是通过 ECP 营养体和匍匐茎生长，后者是主要的 ECP 生长途径。磷的减少是通过植物和微生物作为营养物质的消耗而实现的，通过根和沉降机制过滤颗粒物。

匍匐茎生长所需的营养由灰水中的营养物质来满足，卡德莱克发现，在植物报告的总吸收量中，只有 10%–20% 永久储存在残留物中，其余的通过分解过程返回到水中，因此，为了防止分解，及时从处理系统中去除 ECP 至关重要。

根据这项研究，在目前的养分浓度下，生物量的生长和分解循环发生在种植后 20 天内，因此有必要在那时收获成熟的生物量，因此，生物质的收获对于清除过程的继续和可持续发展非常重要，在植物修复中，植物生产力与灰水处理过程中的营养物去除效率直接相关。

结论

目前对灰水处理系统的初步研究表明，其处理潜力可以将灰水转化为有机物浓度降低的水，可重复用于多种用途，目前的研究表明，ECP 作为灰水处理剂的功效显着降低了 COD 、氨氮 和磷酸磷、浊度，其他参数如 pH 值为 7.15-7.41，TDS 降低为 9.21 ± 2.65%，在研究期间，ECP 的生物量含量增加了 75%，ECP还能够有效降低处理后的灰水中的氮和磷营养成分。

结果表明，拟议的处理系统需要在 15-20 天的一条流后收集 ECP，以获得一致和最佳的处理性能，20 天后，ECP 装置开始腐烂，导致 ECP 处理能力和污染物去除能力下降，所提出的处理系统操作简单，能耗低，并且需要最少的维护，此外，该工艺还为常规 ECP 生物质生产带来了额外的好处，这些生物质可用作制造肥料和其他化学品和生物燃料的原材料。

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