人工湿地强化脱氮研究进展

脱氮效率不高一直是困扰人工湿地应用的问题之一,如何强化人工湿地脱氮已成为近年来的研究热点。人工湿地对于氮的去除作用主要有氮的挥发、水生植物的吸收、基质的吸附、沉淀以及微生物的硝化与反硝化作用,也发现了一些新的脱氮途径,如短程硝化反硝化、同步硝化反硝化等。从湿地结构改进、运行方式优化、建立湿地组合系统、基质优选、植物筛选、微生物调控等方面详细论述了人工湿地强化脱氮措施及净化效果,以期为人工湿地技术优化与工程应用提供参考。     

人工湿地用于城市污水厂尾水深度处理及其脱氮效能强化研究

综述了人工湿地(constructed wetland,CW)用于城市污水处理厂尾水深度处理的效能,面向CW用于城市尾水强化脱氮需求,从溶解氧调控、基质优化、微生物强化、碳源投加等方面分析了强化途径,为进一步研究及CW在城市污水厂尾水深度处理应用提供了借鉴。     

水平潜流人工湿地的脱氮机理及其影响因素研究

水平潜流人工湿地中氮的去除方式主要包括植物吸收、基质吸附和硝化-反硝化作用等,其中硝化-反硝化作用是其最主要的脱氮机理。水平潜流人工湿地的构造决定了其内部整体厌氧的环境,使其具有较好的反硝化脱氮效果。影响水平潜流人工湿地脱氮的主要因素包括溶解氧、基质、植物、碳源及运行条件等。探讨了影响湿地脱氮的主要因素,同时论述了提高湿地脱氮效果的措施,并对今后的相关研究方向进行了展望。     

碳源补充促进人工湿地脱氮研究进展

介绍了人工湿地的脱氮机制和影响因素,以及常用的反硝化外加碳源。人工湿地的脱氮机制主要包括基质吸附、植物吸收和微生物硝化反硝化等。但进入人工湿地的污水往往碳氮比较低,限制了脱氮效率,往往需要添加外源碳来提高人工湿地的脱氮效果;结合微藻可同化吸收利用氮磷,并在死亡分解过程中会释放有机物的规律。认为可构建藻类-人工湿地耦合系统,利用藻类作为人工湿地反硝化过程的外加碳源,以提高人工湿地脱氮效率。     

不同基质湿地脱氮效果和机理的影响研究

以污水处理厂尾水为研究对象,构建了分别以陶粒、玉米秸秆和火山岩为唯一基质的湿地,对比研究了基质差异对湿地脱氮效果的影响。结果表明,火山岩基质湿地总氮去除效果最好且硝酸盐、亚硝酸盐积累量最小,玉米秸秆基质湿地总氮去除效果较好,陶粒基质湿地脱氮效果较差且硝酸盐、亚硝酸盐积累量最大,基质差异对湿地脱氮效果影响显著。SEMs和微生物镜检以及生物酶表征显示,火山岩表面存在较多的孔洞,火山岩可能存在较好的吸附作用和生物脱氮作用,而玉米秸秆基质微生物生长在其孔洞内,存在显著好氧和缺氧环境,而陶粒表面存在微生物。     

污水处理厂尾水硫自养反硝化人工湿地脱氮效果

针对目前城市污水处理厂尾水深度脱氮困难的问题，通过模拟试验研究了硫自养反硝化人工湿地对城市污水处理厂尾水的脱氮性能和脱氮途径。结果表明：装置启动后，人工湿地硫自养反硝化区逐渐形成以硫自养菌种(Thiobacillus、Sulfuritalea、Sulfurimonas,占菌群总量的18.06%)为主的微生物群落形态，系统脱氮效果明显；在水力停留时间为24 h时，系统脱氮效果最好，出水硝态氮平均质量浓度为0.2 mg/L,平均去除率为96.4%。该研究成果可以为污水处理厂尾水深度脱氮提供新的思路。     

人工湿地脱氮除磷机理及其研究进展

人工湿地作为一种投资少、能耗低的水处理系统,被广泛应用于各种水处理之中,与传统的处理工艺相比有较好的稳定性和生态效果。在人工湿地系统中,基质、水生植物和微生物对污染物的去除有着重要的影响。综述了人工湿地脱氮除磷的机理,讨论了基质、水生植物、微生物及进水条件对系统处理效果的影响,提出了当前人工湿地研究中存在的问题和提高人工湿地脱氮除磷能力的措施。     

内电解耦合人工湿地对某工业园区污水厂尾水的脱氮除磷效果

以工业园区污水处理厂尾水脱氮、同步除磷为目标,构建铁炭内电解人工湿地中试系统,通过内电解作用改善工业尾水可生化性,为反硝化脱氮提供更多可利用碳源,强化脱氮;同时,内电解产生的铁离子促进除磷。结果表明:铁炭内电解人工湿地对氮、磷及有机物有良好的同步去除能力,强化脱氮效果明显,冬季运行稳定;COD、氨氮、TN和TP全年平均去除率分别为55.6%、72.2%、54.6%和86.0%,其中出水COD、氨氮、TP浓度满足《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅳ类水质要求,TN出水浓度低于10 mg/L。高通量测序结果显示,铁炭内电解人工湿地内脱氮微生物数量明显高于普通人工湿地,在1号池及3号池两个处理单元检测到的与硝化有关的细菌丰度分别占到总生物量的6.66%和3.67%。     

人工湿地脱氮技术研究

人工湿地是一种利用天然净化能力处理污水的生物处理设施,在污水脱氮方面具有一定的效果。文章通过对两个不同的人工湿地模拟系统进行研究,考察了水力负荷、停留时间、植物根系及其他因素对湿地脱氮效果的影响,为实现人工湿地脱氮技术应用于实际工程提供了依据。     

植物和基质级配对水平流人工湿地处理污染河水的影响

为了研究植物和基质级配对水平潜流人工湿地处理污染河水营养物的影响,构建了有/无植物两组多粒径配比水平潜流人工湿地。结果表明,种有植物的水平流人工湿地的脱氮除磷效果均优于未种植植物湿地;通过基质不同粒径的配比与植物的联合作用可以使湿地内部空间的脱氮除磷效果更具有均匀性;植物对营养物的直接吸收在湿地脱氮、除磷总量中所占比例分别为11.3%和17.4%,且略大于植物对湿地其他组成的间接促进作用。     

不同类型人工湿地在污水脱氮中的研究进展

人工湿地脱氮与其类型有着重要联系。不同类型人工湿地的构造、运行方式及复氧能力存在差异,因而脱氮效率有所不同。复合人工湿地的脱氮效率明显优于单一湿地系统。为了克服湿地脱氮中存在的不足,近年来涌现一批新型人工湿地,通过人工增氧、固定化微生物、电化学等新技术优化湿地构造、强化湿地脱氮过程。在总结不同类型人工湿地脱氮特性的基础上,重点分析各类型人工湿地脱氮效率的差异,并对今后的相关研究方向进行展望。     

氧调控强化人工湿地脱氮性能的研究进展

对人工湿地中溶解氧的主要来源进行了描述，主要包括进水携氧、植物供氧和大气复氧等；探讨了表面流、水平潜流、垂直流人工湿地各自的氧分布特征；重点论述了现有人工湿地氧调控策略及其优缺点，包括机械曝气氧调控、改善进出水方式氧调控、强化自然通风氧调控、优化湿地结构氧调控、改良基质氧调控和优化动植物氧调控；对今后人工湿地氧调控的研究方向进行了展望，建议从曝气方式、大气复氧、动植物优化以及自养型脱氮工艺等方面加强湿地氧调控，从而进一步提高人工湿地的脱氮性能。     

溶解氧和碳源在人工湿地脱氮中的耦合关系分析

硝化-反硝化过程是人工湿地脱氮的主要途径。如何同时保障硝化-反硝化这一重要脱氮机制的畅通是提高湿地脱氮效率的关键。对溶解氧和碳源在人工湿地脱氮中的作用及其主要来源进行了描述,重点论述并分析了溶解氧和碳源在人工湿地脱氮中的耦合关系,合理调整进水中的碳氮比被认为是提高湿地脱氮效率的关键。     

人工湿地增氧技术在污水脱氮中的应用

在人工湿地污水处理系统中,溶解氧对脱氮效果起着非常重要的作用。由于人工湿地自身构造的限制,湿地内溶解氧水平普遍较低,利用增氧技术可明显改善人工湿地内部的溶解氧水平,提高湿地硝化脱氮作用。对溶解氧在人工湿地脱氮中的作用及其主要来源进行了描述,探讨了影响人工湿地溶解氧水平的因素,重点论述了提高人工湿地溶解氧水平的途径,并对今后的相关研究方向进行了展望。     

基于延迟往复流的强化复氧人工湿地脱氮效果初探

采用空气导管强化复氧人工湿地处理农村污水时,改进其运行方式,可显著提高单级人工湿地脱氮效果。实验结果表明,改进型强化复氧人工湿地以高浸润线7 d和落空1 d采用延迟往复流的方式连续运行,每周期平均出水氨氮质量浓度可达GB 18918-2002一级B标准,TN去除率可提高至46%。氮去除负荷为3.27 g/(m2·d),脱氮能力比传统人工湿地提高近1倍,可达两级串联湿地脱氮水平。在同等脱氮效果下,可显著减少人工湿地占地面积。     

组合生态系统去除农村生活污水中氮磷效果研究

探讨"水生植物滤床串联潜流人工湿地"组合生态工艺对农村生活污水尾水中氮磷去除效果及其植物吸收对脱氮除磷的贡献。结果表明,夏秋季组合生态系统对NH+4-N、TN和TP的去除率平均分别达到了82.5%、56.0%和63.2%;潜流湿地中沿程TN和TP含量下降幅度较滤床中更大,说明潜流人工湿地脱氮除磷效果较滤床更优;大叶特白空心菜和水稻"苏香梗2号"2种植物体内全氮含量均高于全磷含量,且空心菜中全氮、全磷含量高于水稻,植物吸收对组合生态系统脱氮除磷的贡献率分别为6.9%、21.5%。综合分析认为,生物量大、根系发达、叶片面积大且收割茬数多的植物为人工湿地的优选。     

强化人工湿地自养脱氮处理低碳氮比污水研究进展

基于国内外现有研究,从不同工艺耦合形式的角度,对强化自养脱氮型人工湿地进行了分类。分析了工艺耦合方式及电子供体对脱氮路径的影响,阐明了工艺的研究现状和存在的问题。通过强化人工湿地中的自养脱氮作用,可提高人工湿地对低碳氮比污、废水的处理能力。认为通过工艺耦合与优化调控的方式,在传统人工湿地中强化自养脱氮作用,可有效提升人工湿地对不同碳氮比进水的抗冲击负荷及处理能力。虽然强化自养脱氮型人工湿地有诸多的问题尚待解决,仍是一种具有广泛研究价值的生态处理技术。     

人工湿地植物对脱氮微生物活性的影响机制研究进展

近年来众多研究表明,湿地植物作为微生物的附着载体,通过根系泌氧作用以及根系分泌物作用对脱氮微生物脱氮能力具有重要影响。在综述了人工湿地中植物种类对氮污染物去除效率影响的基础上,重点阐释了湿地植物对脱氮微生物活性的影响机制:湿地植物通过根系泌氧和根系分泌等作用使溶解氧、氧化还原电位、营养组成等发生变化,进而对脱氮微生物活性及脱氮效果产生影响。最后对人工湿地设计和机理研究中湿地植物的选择进行了总结与展望。     

人工湿地脱氮研究进展

人工湿地作为一种低成本、低能耗、高效益的绿色技术,被广泛应用于废水和雨水处理。而在人工湿地众多应用领域中,脱氮对于水环境保护以及废水的回收利用具有非常重要的意义。该文系统地介绍了人工湿地的脱氮机理,氨化、硝化-反硝化和厌氧氨氧化;分析了人工湿地脱氮的主要外在和内在影响因素如温度、水力停留时间、湿地植物和微生物等;探讨了在人工湿地的运行和管理中存在的问题和解决方案,为人工湿地的设计与运行管理提供有益的借鉴和参考。     

强化湿地反硝化的生物质碳源研究进展

城市污水厂尾水等低碳氮比污水的深度脱氮普遍面临碳源不足的难题,人工湿地耦合天然纤维素类生物质碳源以高效益、低成本的经济环境优势得到了广泛的关注和研究。列举了常见的生物质碳源,主要包括秸秆类、壳类、玉米芯、甘蔗渣等农业废弃物及花卉秸秆、芦苇、香根草、杨树叶、梧桐树叶、广玉兰树叶等园林凋落物。总结比较其材料特性、运行效果、优势及弊端等研究现状,并对其在人工湿地中的应用存在的技术问题进行分析展望。