人工湿地脱氮除磷机理及应用现状

主要介绍人工湿地的组成及分类,人工湿地系统中氮、磷去除机理的研究进展,以及去除氮、磷的影响因素．同时介绍国内外人工湿地的应用情况,并提出了人工湿地系统需进一步开展的工作．人工湿地以其管理简单、方便,运行费用低廉,污水处理效果可观,又可改善生态环境,使其具有广阔的应用前景．     

人工湿地去除芳香族化合物的研究进展

系统分析了人工湿地处理含芳香族化合物类废水的应用概况,阐述了湿地对芳香族化合物的去除机理,分析了湿地构型、运行条件、季节、其他水质指标等方面对去除率的影响,总结了目前研究中存在的一些问题,并展望了其未来发展方向.     

人工湿地净化机理和影响因素探讨

在实验与生产实践的基础上,从床体结构、湿地植物、系统耗氧与供氧及运行参数的选择等方面对人工湿地净化机理和影响因素进行探讨,以掌握有关基本规律,使之对今后的实践所帮助。     

随机间歇运行条件下人工湿地中磷的去除机制

通过试验研究,考察了随机间歇进水运行条件下,水平潜流人工湿地对模拟径流中磷的去除效果与机制。结果表明：在随机间歇进水、进水表观水力停留时间为36h的运行条件下,水平潜流人工湿地对模拟城市径流中总磷的去除率为59.3%,年平均去除负荷为13.826g·m^-2·a^-1;对溶解性磷的去除率为29.8%,年平均去除负荷为3.310g·m^-2·a^-1。植物吸收对模拟径流中总磷的去除贡献较小,但对溶解性磷的去除作用显著,植物对磷的年吸收量为1.816g·m^-2·a^-1,分别占人工湿地对磷的年总去除量的13.2%和溶解性磷去除量的54.85%;磷在填料固体累积物中的沉积和填料对磷的直接吸附是人工湿地的主要除磷机制,磷在人工湿地填料固体累积物内的年储留量为5.372g·m^-2·a^-1,占人工湿地对磷的年总去除量的38.9%,填料直接吸附去除的磷为6.640g·m^-2·a^-1,占人工湿地年磷总去除量的48.0%。     

低温下人工湿地去除营养物的机理与效能

对两级逆向垂直潜流人工湿地污水处理系统低温下去除污染物的机理进行了分析.通过适当保温,在7℃到-30℃气温环境下湿地系统安全运行了80 d.运行结果表明:低温对COD去除会产生一定影响,但不影响TP的去除效率;水温5℃,对硝化、反硝化作用具有一定抑制作用,但适量的TN负荷仍会产生较高的TN去除率.一级湿地,HLR9.6 cm/d,COD和TP去除率分别为50%～70%和平均60%,而NH4-N和TN去除率较低或呈现负去除.二级湿地,HLR分别为7 cm/d和3.93 cm/d,COD去除率平均60%和85%,TP去除率保持100%,NH4-N去除率为77%～100%和71%～100%,TN去除率为38%～50%和64%～80%.温度降低,虽然TN去除率升高,但净去除量有所下降,从0.727 gTN/(m2·d)减小到0.588 gTN/(m2·d).     

潜流型人工湿地脱氮除磷影响因素探讨

针对国内外研究现状,分析了人工湿地脱氮除磷的影响因素,介绍了湿地应用中较好的池型、湿地植物和填料介质的类型。认为采用往复流有助于形成脱氮的环境,种植具有浓密和较长根系的湿地植物如芦苇、香蒲等有利于提高脱氮效率,种植具有茂盛枝叶的湿地植物如凤眼莲、浮萍等可以辅助除磷。同时认为沸石床去除氨氮效果更为明显,碎石床除磷效果较好,而综合考虑脱氮除磷效果,粉煤灰床则具有优势。     

潜流人工湿地不同基质除磷研究

目的考察实验材料的磷吸附容量，优选1～2种除磷性能良好的湿地基质材料．方法分析材料的理化特性，通过吸附等温曲线实验和吸附动力学实验比较材料的除磷容量，并对除磷容量与其本身的理化特性进行相关性比较．结果当接触液初始质量浓度为320mg／L时，试验材料对磷的吸附量为石灰石〉硅灰石〉沸石〉陶粒〉沙子；在pH为6．60～7．69时，决定基质材料磷吸附容量最关键的因素是材料钙和铝的含量．接触液磷质量浓度不同对不同材料的吸磷量影响显著．不同材料基质的磷吸附平衡时间和吸附速率都存在着差异，对磷的吸附速率与材料对磷的吸附容量没有直接的相关性．结论石灰石和硅灰石是较好的潜流人工湿地除磷基质，可以与普通沙子混合级配，陶粒如果在制造过程中添加一些钙化合物也将成为一种合适的人工湿地基质材料．     

不同人工湿地填料除磷性能试验

选取炉渣、炉灰、蜂窝煤渣、新型填料（WSC）、碎石、牡蛎壳为人工湿地填料,对其吸附性能进行研究。静态吸附结果表明：6种填料对磷的吸附过程都可以用Freundlich和Langmuir方程描述,WSC的吸附效果最好,其余几种填料的吸附效果依次为：炉渣〉蜂窝煤渣〉炉灰〉牡蛎壳〉碎石。理论饱和吸附值大小为：WSC〉炉渣〉炉灰=牡蛎壳〉碎石〉蜂窝煤渣。动态吸附结果表明：WSC对磷的去除率最高,达到98%以上,其次是炉渣、蜂窝煤渣、牡蛎壳、炉灰,碎石的去除率最低。     

人工湿地脱氮效果影响因素及其应用分析

结合人工湿地的湿地构造、植物类型、填料配比等因素,分析了各类因素对湿地中微生物(特别是对硝化反硝化菌)的生长、进水碳氮比等对人工湿地脱氮效能的的影响,同时结合对人工湿地研究和应用的现状及存在的不足,对改进的人工湿地组合工艺、局部曝气和出水回流等在强化人工湿地脱氮效果的作用进行了论述,并就人工湿地与预处理工艺的组合应用和植物与微生物的协同作用进行了分析,为人工湿地的研究和应用提供一定参考依据。     

人工湿地污水处理研究与进展

湿地是地球生态的重要组成部分，天然和人工湿地可用来处理各种工业废水和生活污水．湿地处理系统综合了物理、化学、生物三种作用，能够去除污水或废水中的有机物、氮、磷和重金属．人工湿地的设计主要有两个方面的计算，一是水力学计算；二是反应动力学计算．湿地污水处理是一种不成熟的方法，还需进一步研究．研究内容有各种污染物的去除效果跟各种影响因素的关系、污染物的去除机理等．研究方法有模拟湿地试验和实际湿地试验．     

人工湿地填料处理含氮磷污水实验

目的 考察各层填料和微生物共同作用对水体中氮磷有机物的去除情况,分析原因和机理,为人工湿地填料的构建提供依据.方法 在水力负荷0.65 m3/(m2·d)下采用蠕动泵连续进水,每天对1～5取样口出水的氨氮、亚硝态氮、硝态氮、磷酸根、COD进行监测,分析研究垂直流湿地中各填料层中的变化情况.结果 经过两周的污水自然挂膜,湿地填料系统逐渐成熟.对氨氮和COD的去除率稳定在90%以上.而对磷的去除效果有很大地波动,由最初的90%降至0,甚至出现解析现象.结论 人工湿地填料系统(微生物和填料)对氮和有机物去除较好,而对磷的去除有限,尤其是微生物对磷的去除贡献不大,沸石可以作为除氮的人工湿地填料.炉渣对磷的吸附虽有一定效果但不够持久.     

两级逆向垂直潜流人工湿地去除营养物的效能

采用两级逆向垂直潜流人工湿地去除污水中的营养物质.一级人工湿地以连续流方式进水,NH4-N平均去除率为30%,TP平均去除率为62%,硝化和反硝化作用不明显.二级人工湿地中,NH4-N平均去除率为98.6%,TP去除率为100%;硝酸盐氮平均为19.5mg/ L.二级人工湿地进行的是硝化过程,而少有反硝化过程.     

人工湿地对氮磷去除效果试验研究

为考察人工湿地系统对不同氮磷浓度污水的处理效果,采用改良混合式平面流人工湿地系统在户外自然条件下进行试验,并将湿地植物按夏冬季节类型进行混搭栽培,基质按粒径和孔隙率不同进行有层次配置。结果显示,试验第1阶段,进水为成都犀池富营养化水体,水力停留时间为3 d时,水质净化经过了非稳定和稳定2个时期,在系统总体上运行到25 d后逐渐趋于稳定,各级湿地不同水层pH始终稳定在中性偏酸性范围,TP、TN的平均去除率可达到60%、80.46%;随后提高进水中氮磷浓度(模拟生活污水),进入试验第2阶段,水力停留时间仍为3d,在21 d的运行周期内,系统一直保持比较高的抗冲击和稳定性,TP、TN的平均去除率可达到86.8%、90.08%,出水水质达到地表水环境质量Ⅲ类标准(GB3838—2002)和《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB19818—2002)中一级A类标准。研究结果表明,本人工湿地系统对不同水质中N、P都有很好的去除效果,并且能实现湿地系统的周年循环处理污水的效能,加之其低投资、低能耗及低成本管理等特点,无疑是处理小城镇生活污水以及富营养化水体行之有效的技术。     

不同构型湿地氧分布及脱氮效果对比

通过2组对比试验(垂直流与水平流湿地、单段式与三段式水平流湿地),考察了不同构型湿地中溶解氧的分布情况及脱氮效果.结果表明:不同构型人工湿地水力流态的区别,导致了床体溶解氧分布和脱氮效果的差异.垂直流人工湿地独特的结构设计和水力流态更有利于湿地内部的供氧,局部氧浓度可比水平流湿地高0.17 mg/L;脱氮效果优于相同运行条件下的水平流湿地,NH_4~+-N、TN去除率分别可提高约9%、5%.三段式水平流湿地通过接触槽内复氧,有效改善了溶解氧分布,利于硝化反应进行,NH_4~+-N去除率最高达66%,TN去除率最高达71%,分别比单段式湿地提高约8%和5%.此外,三段式湿地在较低水位下运行仍能取得较好的脱氮效果,其最佳停留时间的范围也得以延展.     

潜流人工湿地植物根区氮转化细菌及脱氮效果

用平板稀释涂布法和多管发酵法,测定了某潜流人工湿地根区氮转化细菌的数量,研究了人工湿地根区氮转化细菌的数量与TN去除效果的关系,测试结果:氨化细菌为5.0×104~4.6×106CFU/g,亚硝化细菌为53~600 MPN/g,反硝化细菌为120~1500 MPN/g,表现为氨化细菌是优势细菌,亚硝化和反硝化细菌数量较少。沿水流方向各级湿地单元根区氮转化细菌呈递减趋势(即第一级湿地单元>第二级湿地单元>第三级湿地单元);同级不同植物湿地单元中氮转化细菌数量无明显差异。湿地单元TN去除率低,氮转化细菌数量与TN的去除率关系不明显。     

Research on Nitrogen Removal and Microorganism in a Subsurface Flow Constructed Wetland System in Sihong County

1 Introduction As a new practical technology of treating wastewater, the constructed wetland system (CWS) is attracting more and more attention of investigators in China[1]. The packing medium, plants and microor- ganisms are the three main parts affecting the purifi- cation of constructed wetlands. Biological membranes of different biological phases exist on the surface of the packing medium and roots of plant distributed in the bed of the packing medium. It can purify waste- water by means…     

城市污水脱氮除磷工艺的比较分析

为了防治水体的富营养化，今后新建的城市污水厂应优先考虑选用脱氮除磷污水处理工艺，分析了A2/O工艺、CASE工艺、MSBR工艺、OCO工艺和卡鲁塞尔(Carrousel)氧化沟工艺的除磷脱氮能力及其影响因素，对这几种工艺的优缺点及适用条件进行了详细的分析介绍。