两种人工湿地对农村生活污水的净化效果比较

分别采用复合水平流、垂直流—水平流一体化人工湿地系统处理农村生活污水,并进行比较。一年的运行结果表明,两套湿地系统对农村生活污水中COD、BOD5、NH4+-N、TN、TP等都具有良好的去除效果。复合水平流湿地系统对COD、BOD5、NH4+-N、TN、TP的年平均去除率分别为78.6%、75.2%、59.4%、62.7%、66.7%,出水浓度分别为8.0、7.1、8.2、8.6、0.9 mg/L;一体化系统对COD、BOD5、NH4+-N、TN、TP的年平均去除率分别为81.0%、83.4%、89.6%、50.6%、67.9%,出水浓度分别为6.1、4.9、2.2、11.3、0.8 mg/L。其中,出水COD、BOD5、TN值都达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级A标准,TP值达到了一级B标准。垂直流—水平流一体化系统对NH4+-N的去除率明显高于复合水平流系统,但两套系统对COD、BOD5、TN、TP的去除率无明显差异。垂直流—水平流一体化系统的处理效率高、占地面积小,更适于处理农村生活污水。     

复合垂直流人工湿地净化污水厂尾水的研究

采用复合垂直流人工湿地处理模拟污水厂二级处理出水(尾水),研究了对主要污染物指标的去除效果.结果表明,在进水负荷为0.32 m3/(m2·d)、水力停留时间为3 d的条件下,系统对浊度、COD、NH+4-N、TN、TP的平均去除率分别为65.47%、46.87%、50.06%、52.88%、70.06%,出水COD、TN、TP浓度达到了<城镇污水处理厂污染物排放标准>(GB 18918-2002)的一级A标准,出水NH+4-N浓度达到了一级B标准.与其他研究结果相比,在污染负荷、面积、湿地深度等条件基本一致的情况下,该湿地系统具有更好的脱氮除磷效果.     

厌氧反应器/生态滤池处理农村生活灰水效果分析

为考察生物生态组合技术对农村生活灰水的处理效果,构建了新型厌氧反应器+垂直流生态滤池组合系统,分析了其对COD、TN、NH3-N、TP的去除效果。结果表明,在进水COD、TN、NH3-N、TP平均浓度分别为426、10.5、7.1、1.3 mg/L的情况下,系统对COD、TN、NH3-N、TP的去除率分别为(85.91±1.96)%、(39.34±4.38)%、(69.94±0.72)%、(83.21±3.31)%。在春季末、夏秋季,系统出水COD浓度能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级B排放标准;系统出水TP浓度全年达到一级A排放标准;系统对TN的去除效果不明显,但仍有较好的削减作用;出水NH3-N浓度全年达到一级A排放标准。该研究为厌氧反应器与生态滤池的设计与应用提供了技术参考。     

水平潜流人工湿地处理住宅灰水技术研究

以陶粒及天然沸石为基质,黄菖蒲为植物,构建新型水平潜流式人工湿地,研究其净化实际小区灰水的效果,进水流量50 L/d,水力停留时间2 d,进水COD、NH3-N、 TN、TP浊度为164、4.3、5.2、0.44 mg/L、82.4 NTU时,出水可分别降至70 、1.07 、2.07 、0.33 mg/L、7.27 NTU,去除率分别为57.32%、75.19%、60.26%、24.24%、91.18%,对实际灰水COD、NH3-N、TN、浊度有良好的去除效果。利用人工配水考察不同水力停留时间下湿地的去污效果。提高停留时间能有效提高湿地对COD、NH3-N的去除效果,停留时间为3 d时,该湿地的去污效果最好,COD、NH3-N、TN、TP浊度去除率分别为68.46%、81.75%、66.67%、34%、86.91%。     

往复流人工湿地处理城市污水的效能研究

使污水周期性地往复流过水平潜流湿地而构成往复流人工湿地,以提高人工湿地处理污水的效能.对两块大小、填料、植物都完全相同的往复流湿地和单向流湿地进行了历时为8个月的对比试验,结果表明：在同等运行条件下,两种人工湿地对COD、SS的去除率大致相当,分别为76.3%和97.1%;往复流人工湿地对TP、TN、NH3-N等指标的去除效果明显优于单向流湿地,其对TP、TN、NH3-N的去除率分别为76.3%、41.7%、35.6%,而单向流湿地的只有65.2%、27.6%、16.9%.     

水平潜流和垂直流湿地处理蓟运河水的效果比较

为了改善蓟运河的水质,使其达到《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中的Ⅳ类水质标准,在蓟运河北岸的空地上构建了水平潜流人工湿地和垂直流人工湿地,研究了其对河水的净化效果。为防止浮游藻类堵塞填料床,原水在进入人工湿地前先经加药气浮工艺预处理,当PAC的投加量为50 mg/L时,水平潜流人工湿地对COD、BOD5、SS、TN、NH3-N、TP的去除率分别为65%、50%、100%、70%、90%和65%,垂直流人工湿地对COD、BOD5、SS、TN、NH3-N、TP的去除率分别为45%、70%、100%、65%、95%、85%。两种人工湿地的出水水质均可以达到Ⅳ类标准,但考虑到冬季低温时,垂直流人工湿地的填料床极易发生冰冻的现象,所以建议采用水平潜流人工湿地处理蓟运河水。     

组合人工湿地用于城市污水处理厂尾水深度处理

针对城市污水处理厂尾水特性,采用强化澄清调节池+微曝气垂直潜流人工湿地+水平潜流人工湿地+表面流人工湿地+氧化塘组合工艺进行处理,介绍了湿地工艺流程及设计参数,分析和讨论了稳定期的运行数据。实际运行结果表明,该组合工艺对COD、NH3-N、TP平均去除率分别为47.4%、72.6%、45.8%;垂直流人工湿地中4种不同挺水植物(芦苇、西伯利亚鸢尾、香蒲、菖蒲)对污染物去除效果差异不显著;垂直流人工湿地中植物对COD、NH3-N、TP去除贡献占比依次为20.18%、20.22%、9.75%。目前,该工程出水水质稳定达到《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅳ类水标准,具有较好的环境效益和社会效益。     

厌氧池/人工湿地/生物塘系统处理奶牛养殖场废水

采用厌氧池/人工湿地/生物塘的组合工艺对某奶牛养殖场废水进行处理.结果表明,该系统的处理效果良好,SS和COD主要在厌氧池和人工湿地中被去除,NH 4-N、TN和TP主要在人工湿地和生物塘中被去除,整个系统对SS、COD、NH 4-N、TN和TP的平均去除率分别为91%、74%、72%、62%和85%,出水水质可达到<农田灌溉水质标准>(GB 5084-2005)的要求.该系统的成本低廉且易于运行维护,具有良好的经济效益与环境效益.     

生物、生态组合技术处理农村生活污水研究

采用厌氧/跌水充氧接触氧化/水生蔬菜型人工湿地组合工艺处理农村生活污水,考察了工艺的运行效果及各处理单元对去除污染物的贡献率.试验结果表明,该组合工艺对污染物具有较好的去除效果,且处理效果很稳定,其对COD、NH4+-N、TN、TP的去除率分别为68.15%、68.15%、69.50%、86.30%.跌水充氧接触氧化池对去除TN、TP的贡献率较小,对去除COD的贡献率相对较大;人工湿地对去除TN、TP的贡献率较大,对去除COD的贡献率相对较小.跌水充氧接触氧化与人工湿地相结合可以发挥两者的优势,并提高出水水质和系统运行的稳定性.     

潮汐流人工湿地不同位置脱氮效果及外加碳源对其影响

以潮汐流人工湿地小试系统为研究对象,采用碱处理玉米秸秆作为反硝化碳源补充材料,探讨了潮汐流人工湿地系统不同位置TN、NH+4-N、NO-3-N、NO-2-N、COD的去除效果及添加碱处理秸秆对其效果的影响。结果表明,潮汐流人工湿地装置各点位之间的NH+4-N平均去除率大小为BCAD;NO-2-N去除率大小为BCAD;TN去除率大小为BCAD;NO-3-N去除率大小为DBCA;COD去除率大小为BACD。添加碱处理秸秆的装置A、B、C、D各个点位NH+4-N、NO-2-N、TN、NO-3-N平均去除率均大于未添加空白装置,且添加碱处理秸秆的潮汐流人工湿地反硝化速率常数是未添加装置的2.05倍。潮汐流人工湿地NH+4-N、NO-2-N、TN的去除主要发生在中上层;NO-3-N的去除主要发生在底层,其次是中层;COD的去除主要发生在中部砾石层。添加碱处理秸秆可以显著增强潮汐流人工湿地的反硝化作用,提高人工湿地的脱氮能力。     

复合垂直流人工湿地净化污水厂二级出水的研究

在间歇运行条件下,采用复合垂直流人工湿地净化污水处理厂二级出水,考察了其净化效果及影响因素.结果表明,该系统能够有效降低污水厂二级出水中的氮和磷,适用于城市污水的深度处理.在0.4 m~3/(m~2·d)的低水力负荷条件下,系统对COD、氨氮、总氮和PO_4~(3-)P的去除率分别为87.4%、82.15%、60.32%和30.15%;当排空时间为2 h时,系统的处理效果最好,对氨氮、总氮、PO_4~(3+)-P的去除率分别为84.44%、65.46%和40.33%.     

腐殖填料生物滤池处理生活污水的效能研究

采用腐殖垃圾作为填料构筑生物滤池,进行处理生活污水的实验室小试研究,并在此基础上进行工程示范。结果表明,小试装置对COD、NH4+-N、TP和TN的平均去除率分别为85.7%、96.3%、63.5%和25.6%;出水回流可以提高对TN的去除率,回流比为10%和20%时,对TN的平均去除率分别提高至49.8%和63.8%。示范工程(100 m3/d)位于江苏省扬中市,对COD、NH 4+-N、TP和TN的平均去除率分别为55.0%、100%、84.5%和19.2%;除TN因碳源不足而反硝化效率较低,导致其出水浓度较高外,其他指标:COD40 mg/L、TP0.5 mg/L、NH4+-N基本检测不出来;工程使用的腐殖垃圾填料从浸出毒性到出水重金属浓度均具安全性,不影响出水的回用。示范工程的投资3 000元/m3,污水处理成本0.1元/m3。     

复合生态床的植物配置与净化效能研究

复合生态床是由填料和植物按一定需要组合而成的梯级人工湿地系统,是一种新型的生活污水生态处理工艺。结合山地城镇的地形特点构建了三级人工湿地生态床,并开展了处理生活污水的中试(13.5 m3/d)研究。选择美人蕉、风车草、菖蒲、香蒲四种土著植物以及陶粒、钢渣、石灰石等3种填料,通过进行不同的组合,考察其对除污效果的影响。结果表明:美人蕉的生物量最大,对氮、磷的去除能力较强;最优植物组合为风车草—美人蕉—菖蒲,其对NH3-N、TN和TP的去除率分别为69.85%、59.31%和75.04%。     

复合流人工湿地对富营养化河水的脱氮效能研究

采用组合基质复合流人工湿地处理富营养化河水,重点分析了其脱氮效能。结果表明:人工湿地系统对富营养化河水具有较好的处理效果,出水水质基本可达到《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)的Ⅲ类标准,对TN、NH4+-N、NO3--N、COD、TP的去除率分别为50.00%、63.07%、55.30%、53.83%、77.27%。人工湿地系统的脱氮量主要来源于对无机氮的削减;影响脱氮效果的因素主要有HRT、温度、TN面积负荷以及进水硝态氮比例,通过对以上影响因子拟合形成的TN去除率预测模型,预测准确度较高,可用于指导实际工程的设计与调试运行。     

接触氧化过滤一体化生物反应器处理城市污水研究

针对一种采用组合填料的接触氧化过滤一体化生物反应器(CFBR),进行了处理城市污水的效能及其影响因素的研究.结果表明,CFBR能在一个反应器内同时实现对COD、NH_4~+-N、浊度的有效去除,同时还去除了大部分的TN和TP.CFBR处理城市污水的最佳工艺参数:曝气时间为60 min,DO为2～3 mg/L,水温为22～25℃,下部滤层的初始滤速为5 m/h.在一定的进水容积负荷下,高底物负荷可产生高有机物去除率;DO为1～4 mg/L时,增加DO会提高对COD和NH_4~+-N的去除率,但对TN、TP和浊度的去除率会减小;水温在13～25℃变化时,水温的升高有利于对NH4+-N的去除;当滤速<8 m/h时,增大滤速会使对COD的去除率下降.     

蚯蚓改善垂直潜流人工湿地处理农村污水效能的研究

通过引入赤子爱胜蚓,构建蚯蚓垂直潜流人工湿地,比较了蚯蚓人工湿地与对照人工湿地去除污染物的特性,并分析了投加蚯蚓对改善湿地内微生物量的空间分布及提高湿地防堵塞的效果.结果表明,蚯蚓的引入提高了垂直潜流人工湿地对污染物的去除效果,与对照人工湿地相比,蚯蚓人工湿地对COD、NH_4~+-N、TN、TP的去除率分别提高了15.8%、23.2%、20.6%、16.2%;同时,还增加了人工湿地各层的微生物量.在表层,蚯蚓人工湿地的细菌总数、亚硝酸菌数、硝酸菌数、反硝化菌数分别为对照人工湿地的2.3、2.9、2.0、2.1倍;并且蚯蚓的引入还在一定程度上缓解了垂直潜流人工湿地的堵塞.     

水力负荷对木炭填料生物滤池处理污水的影响

以木炭作为曝气生物滤池的填料,并与陶粒填料作对比,考察了其在不同水力负荷下对污水的处理效能.结果表明,改变水力负荷对两个反应器的出水COD影响不大,但对其脱氮除磷效果的影响较显著.木炭滤池对氨氮和TN的去除效果要好于陶粒滤池的,当水力负荷为4m~3/(m~3·d)时,两反应器的脱氮效果最佳,此时木炭和陶粒滤池的出水氨氮浓度分别为4.7、7.7mg/L(去除率分别为80%和65%).综合考虑木炭滤池对COD、NH_4~+-N、TN和TP的去除效果,确定其最佳水力负荷为4 m~3/(m~3·d).