垂直—水平流人工湿地系统除污效果研究

以武汉汉阳桃花岛城市面源污染控制示范工程为依托，研究示范工程中垂直—水平流人工湿地系统对生活污水的净化效果。结果表明，在人工湿地水力停留3 d的情况下，垂直—水平流人工湿系统对COD、SS、TP和TN均具有明显去除效果。其中，对COD、SS的去除率主要位于垂直流阶段，对TP和TN的去除率主要位于水平流阶段。水平流湿地中，种植黄花美人蕉的湿地单元对COD、TP和TN处理效果略高于种植鸢尾和红花美人蕉的湿地单元。     

常见水生植物对富营养化和重金属复合污染水体的修复效果研究

选取大沽排污河原位生态修复工程现场的6种修复植物旱生美人蕉、水生美人蕉、旱伞草、鸢尾、马蔺、菖蒲为研究对象,通过温室培养试验研究了这6种植物对水中氮磷和重金属Cd、Pb复合污染的修复效果。试验结果表明,所选6种植物在复合污染水体中对营养物质和重金属Cd、Pb均表现出较好的修复效果。经50 d修复后,各植物对总氮TN的去除率为53.90%～94.75%,对总磷TP的去除率为46.76%～85.10%;对Cd的去除率达到90.39%～99.47%。其中,菖蒲、鸢尾、马蔺对总氮的修复能力较好;鸢尾、美人蕉和马蔺对氨氮的修复效果较好;而旱伞草、美人蕉和马蔺对总磷的修复能力最强。所有修复植物对Cd和Pb的富集系数都远远大于1,对Cd、Pb表现出很强的富集能力,可作为Cd、Pb超富集植物来修复水体中的重金属Cd、Pb污染。     

混合植物人工浮岛修复富营养化水体试验

为了探究不同比例混合植物对富营养化水体的净化效果,选取黄菖蒲和美人蕉组合混合植物人工浮岛在相同的条件下进行室外静态模拟试验.结果表明,在静态条件下,各人工浮岛对TN、TP、CODMn的平均去除率分别为83.23%、84.12%、67.76%;不同混合比例植物的浮岛中,以菖蒲:美人蕉=3∶1的去除效果最好.     

半固定生物膜载体耦合改良SBR工艺深度脱氮效能及机理研究

传统SBR反应器TN去除效果较差,研究采用半固定生物膜载体模块、污泥回流系统和快速进出水系统优化传统SBR工艺,并开展中试试验探讨工艺深度脱氮的效果和机理。结果表明半固定生物膜载体耦合改良SBR工艺在低进水负荷情况下对COD、NH₃-N、TN和TP的去除率分别为87.19%、98.24%、63.42%和87.06%,高进水负荷情况下去除率分别为94.34%、98.47%、73.47%和73.73%。通过16S rRNA基因序列和PICRUSt2技术分析,悬浮污泥和生物膜载体的微生物群落存在显著差异。在低进水负荷情况下,悬浮污泥主要负责反硝化,生物膜载体主要负责氨氧化,TN主要通过硝化-反硝化去除。在高进水负荷情况下,悬浮污泥中硝酸盐还原酶的作用逐渐减弱,生物膜载体中厌氧氨氧化和氮的同化作用成为主导,TN主要通过同化作用去除。     

生物质碳源与非生物质填料组合生态浮床净化水体效果

为提升生态浮床对水体的净化效果,以无碳填料为对照,选用生物质碳源(玉米芯)与沸石制备碳源复合填料,分别添加到菖蒲+旱伞草、美人蕉+旱伞草、美人蕉+菖蒲3种植物组合构建的组合生态浮床中,以研究生物质碳源复合填料生态浮床对氮、磷和有机物的去除效果及浮床植物的生长特性。结果表明:复合碳源填料对促进植物生长和提升生态浮床的净化效果有重要作用。加碳源组合中植物的平均生长速度和生长量整体优于无碳组合。加碳源组合浮床对NH_4~+—N、NO_3~-—N、TP、COD的平均去除率分别为73.0%、88.7%、54.4%、58.7%,较相应的无碳组合去除率提高了6.9%,5.0%,18.4%,-22.3%。加碳源组合中的"菖蒲+旱伞草"组合对NH_4~+—N、NO_3~-—N、TP的去除率分别达到76.6%、92.6%、60.7%,均高于"美人蕉+菖蒲"、"美人蕉+旱伞草"组合生态浮床的去除率。推荐生物质碳源与"菖蒲+旱伞草"组合生态浮床用于水体原位修复。     

嵌草铺装系统微生物群落变化研究

试验以模拟嵌草铺装系统为研究对象,研究在嵌草铺装系统去除雨水径流中NH_3-N、TN、TP和COD过程中微生物的群落结构和多样性变化。结果表明:种植丹麦草的嵌草铺装系统对NH_3-N、TN和TP的去除效果略优于种植牛筋草的嵌草铺装系统,二者对COD的去除率可达92.7%以上,对NH_3-N、TN和TP的去除率分别可达74.8%、78.7%和75%以上;微生物对于嵌草铺装系统中径流污染物的去除有着极为重要的作用,试验阶段优势菌属发生了显著更替,优势菌属的更替和含量变化与NH_3-N、TN、TP和COD的浓度变化表现出正相关性;在一定的空间尺度上具有相似的环境条件下,植物种类不同,土壤微生物的数量和分布有一定差异,表明植物种类对微生物的群落结构及多样性有一定的影响。     

浮床植物对不同污染程度水体中氮、磷的去除效果

研究美人蕉及水蕹菜这两种常见浮床植物在低、中、高浓度污水中的生长状况,以及对氮、磷的净化效果:①低浓度污水中水蕹菜对氮磷的去除效果优于美人蕉;中浓度污水中水蕹菜对NH3-N的去除效果高于美人蕉,对NO3-N和TP的去除效果低于美人蕉;高浓度水样中,美人蕉对所有指标的净化效果均优于水蕹菜.②水蕹菜在TN质量浓度大于30m...     

丝状藻生物膜强化表面流湿地系统水质净化试验研究

针对表面流湿地水质净化效果不足的缺陷,考虑采用丝状藻生物膜附着于表面流湿地基质中构建丝状藻生物膜强化表流湿地。对比试验标明:丝状藻生物膜强化后的表面流湿地可以显著提高污染物去除效率,控制同样的进水浓度和水力负荷,在试验期前7~8 d,强化藻生物膜强化基质的人工湿地系统对COD_(Mn)、TN、NH3-N和TP的去除率较普通基质的污染物去除率提高了24.73%,20.84%,21.23%和11.3%;相比于丝状藻静水状态下的水质净化效果,连续运行的强化藻生物膜湿地系统中,对水体TN,NH3-N及CODMn去除率更为稳定,对TP去除效果接近,也一定程度上抑制了TN和NH3-N反向释放及CODMn浓度回升现象。为保证藻生物膜强化表面流湿地的连续运行,在藻类衰亡阶段应改变水力条件以及时清理衰亡的丝状藻,控制藻生物膜的厚度。     

不同生物膜载体净化微污染水挂膜及处理效果研究

采用生物接触氧化工艺,选择生物绳填料、组合填料及弹性填料进行对比试验,在HRT分别为24h、16h和12h的条件下运行生物反应器。对挂膜阶段及稳定运行阶段COD、NH_3-N、TN和TP的去除情况进行测定及分析。结果表明:30天内3种生物膜载体均可挂膜成功且对微污染水体有显著净化作用,改变HRT对COD、NH_3-N、TN和TP的去除效果影响不大。生物绳填料在曝气/停曝时间比为6h∶6h,曝气量为250L/h,HRT为24h的条件下,对COD、NH_3-N、TN和TP的平均去除率分别为75.87%、76.05%、37.1%和25.41%。     

平原河网地区面源污染控制的前置库技术研究

本研究提出了平原河网地区面源污染前置库技术,以去除地表径流中的氮、磷污染物质,提出其系统结构,以及关键技术,并开展了示范工程规模上的研究。工程实施后水质和景观得到明显改善,污染负荷得到削减。无降雨和小降雨输入期间,TN、TP、SS的平均去除率分别达到65.1%、45.3%、62.9%;强降雨时,降雨初期TN、TP、SS污染物去除率分别为70.5%、84.6%、90.9%,而处理后期,TN、TP、SS的去除率达到91.7%、96.2%、96.8%。     

不同植物配置人工湿地冬季生活污水净化效果比较

以某三级串联水平潜流人工湿地污水处理工程为实验基地,研究了5种华南地区常见湿地植物的选择和配置对净化冬季生活污水的影响,为华南地区人工湿地合理优化配置植物提供一定的依据。结果表明:人工湿地系统在冬季对COD、BOD5、TP和大肠菌群仍有较好的去除效果,对TN的去除效果较差。在实验条件下,COD和BOD5的降解主要发生在第一级湿地单元,TP和TN的降解主要发生在第三级湿地单元。三级串联湿地系统净化效果较佳的植物搭配是:第一级栽种水生美人蕉,第二级栽种再力花,第三级栽种菖蒲。     

表面流人工湿地不同植物及其组合净化污水处理厂尾水研究

为提高表面流人工湿地对低污染水的生态净化效率,对人工湿地中湿生植物的组成进行比选研究,设置8个由不同湿生植物(包括挺水、沉水和浮叶植物)组成的表面流人工湿地,比较其净化尾水氮磷效果。结果表明:挺水植物圆币草(Hydrocotyle verticillata)和大聚藻(Myriophyllum aquaticum)组合的表面流人工湿地净化尾水氮磷效果最好,其人工湿地对TN、NO-3-N和NH3-N的平均去除率分别为68.6%、62.6%和78.2%,对TP和溶解性无机磷(DIP)的平均去除率分别为64.5%和80%。浮叶植物睡莲(Nymphaea L.)人工湿地去除氮磷能力次之,TN、NO-3-N、NH3-N、TP和DIP平均去除率分别为55%、55.2%、63.3%、56.1%和64.7%,体现一定的污染物去除潜力。沉水植物苦草[Vallisneria natans(Lour.)Hara]在与圆币草等共存净化尾水过程中逐渐失去优势种地位。而由黄菖蒲(Iris pseudacorus L.)和再力花(Thalia dealbata)等挺水植物构建的表面流人工湿地,虽然生物量高,但其氮磷去除效果较差,尤其是再力花人工湿地对TN、NO-3-N和NH3-N平均去除率仅在18%~36.2%之间,对TP和DIP平均去除率也分别只有41.5%和38.7%。因此,采用圆币草和大聚藻组合构建的表面流人工湿地能更有效净化污水处理厂尾水中氮磷,对TN的去除尤为高效,能有效提升尾水水质。     

基于NBS的生活污水污染物去除效果研究

NBS与可持续、和谐-绿色发展、资源合理开发和生态保护优先等理念密切相关。在生活污水处理过程中为实现就地取材、成本低、易管理、无二次污染,基于NBS的本地水生植物的合理选取和自然基质的优化组合尤为重要。论文选择5种水生植物(千屈菜、黄菖蒲、芦苇、香蒲、荷花)和6种基质(砂子、石子、炉灰渣、砂子+土、石子+土、炉灰渣+土)进行生活污水的生态处理试验,采用整合分析法研究基质和水生植物对生活污水中的CODMn、TP、TN去除效果,为生活污水的生态处理系统设计提供参考依据。实验结果表明:5种水生植物对CODMn的平均去除率表现为香蒲(85%)芦苇(77%)黄菖蒲(66%)荷花(63%)千屈菜(59%);对TP的平均去除率表现为香蒲(85%)芦苇(76%)黄菖蒲(71%)荷花(69%)千屈菜(61%);对TN平均去除率表现为香蒲芦苇黄菖蒲千屈菜荷花,去除率分别为83%、77%、69%、58%和53%。炉灰渣对生活污水污染物的去除率最高,对CODMn、TN、TP的去除率分别为71%、69%和74%。论文通过评估实验期内同一进水条件下各种组合对污染物的去除能力,确定影响因素,为进行基于NBS的污染物最佳去除效率的研究提供依据。     

不同氮源对黄花鸢尾净化富营养化水体的影响

利用水生植物床系统研究了不同氮源(硝酸盐、亚硝酸盐、铵盐)对黄花鸢尾(Iris pseudoacorus)去除水体氮磷营养盐效率的影响,同时对植物的生长量、水体中叶绿素a含量、黄花鸢尾对氮磷的吸收利用以及氮循环细菌的分布和氧化亚氮的通量进行了综合研究。结果表明:黄花鸢尾对硝酸盐氮具有优先选择性,而对氨氮的去除效果较差。从植物总氮、总磷吸收量来看,3种氮源中硝酸盐氮>亚硝酸盐氮>氨氮;从氮循环菌分布和N2O释放量来看,硝酸盐氮>氨氮>亚硝酸盐氮。一定范围内,植物对营养盐的吸收随营养盐浓度增加而增加,但水体中营养盐浓度过高则会抑制植物的生长,浓度为80 mg/L的硝酸盐氮,亚硝酸盐氮和氨氮都对黄花鸢尾生长有抑制作用,尤其是高浓度氨氮溶液中,植物的湿重明显减少,因此,黄花鸢尾更适宜治理硝酸盐污染的水体。     

南方丘陵山区湿地氮磷时空变化及影响因素分析

对陈墩库区湿地从2015年9月到2016年8月进行水质监测,通过方差分析和相关性分析归纳总结湿地氮磷浓度变化规律,探究不同植物与湿地氮磷的相互作用。结果表明:陈墩库区TN、TP浓度在不同湿地季节变化有所差异,各湿地TN浓度在春、夏、冬差异显著;TP在冬季有显著差异,其余季节均无明显差异,陈墩库区TN、TP浓度季节变化与进水氮磷浓度和湿地面积、植物类型及生长状况密切相关;不同植物与湿地TN、TP呈现不同的相关性,这与水生植物对氮磷的吸收能力不同有关;轮叶黑藻、再力花、芦苇对氮磷的去除效果较好。     

复合垂直流人工湿地系统对小清河污水的净化效果研究

研究了复合垂直流人工湿地处理系统在停留时间为3d时对小清河污水的净化效果.结果表明,复合垂直流人工湿地系统处理效果相当稳定,其对小清河出水中COD、BOD5、TP、TN、SS的平均去除率分别为85%、89%、94%、34%和74%以上.而种植植物的系统去除效果明显高于无种植植物系统的去除效果.     

土壤过滤系统处理农村生活污水过程中污染物的变化规律

采用一种土壤过滤系统处理农村生活污水,分析了该工艺处理过程中CODCr、BOD5、NH3-N、全氮(TN)和全磷(TP)的时空变化规律。实验结果表明:去除季节效果由高到低依次为:夏季>秋季>春季>冬季。土壤过滤系统对CODCr、BOD5、NH3-N、TN和TP的最高去除率分别达到87.3%、88.2%、75.9%、59.3%和74.1%;在土壤过滤系统内,沿着水流的水平方向,各物质去除率逐渐增大。采用该技术处理后,排水中TN、TP的浓度较高,用于灌溉可减少化肥使用量和节省淡水资源。     

Enhanced removal of chemical oxygen demand, nitrogen and phosphorus using the ameliorative anoxic/anaerobic/oxic process and micro-electrolysis

Synthetic wastewater was treated using a novel system integrating the reversed anoxic/anaerobic/oxic (RAAO) process, a micro-electrolysis (ME) bed and complex biological media. The system showed superior chemical oxygen demand (COD), total nitrogen (TN) and total phosphorus (TP) removal rates. Performance of the system was optimised by considering the influences of three major controlling factors, namely, hydraulic retention time (HRT), organic loading rate (OLR) and mixed liquor recirculation (MLR). TP removal efficiencies were 69, 87, 87 and 83% under the HRTs of 4, 8, 12 and 16 h. In contrast, HRT had negligible effects on the COD and TN removal efficiencies. COD, TN and TP removal efficiencies from synthetic wastewater were 95, 63 and 87%, respectively, at an OLR of 1.9 g/(L·d). The concentrations of COD, TN and TP in the effluent were less than 50, 15 and 1 mg/L, respectively, at the controlled MLR range of 75-100%. In this system, organics, TN and TP were primarily removed from anoxic tank regardless of the operational conditions.