强化垂直潜流人工湿地氨氮去除试验研究

引入空气导管强化垂直潜流人工湿地复氧效果,进而提高其处理高氨氮农村生活污水时的氨氮去除能力。在连续一个月的跟踪考察试验中发现垂直潜流人工湿地引入空气导管后,氨氮平均去除率可达87.05%,出水氨氮质量浓度达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)一级B排放标准;引入空气导管可显著提高垂直潜流人工湿地大气复氧能力,强化复氧量约为1.22 g/(m2.h);基质内部通气状况更有利于硝化细菌繁殖生长,硝化能力比传统垂直潜流人工湿地提高近一倍。     

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。     

潜流与复合垂直流人工湿地处理村镇生活污水试验

针对村镇生活污水,开展水力负荷对潜流与复合垂直流人工湿地脱氮效果影响的研究,结果表明:两种人工湿地对村镇生活污水均有较好的处理效果;随水力负荷升高,两种人工湿地除碳、脱氮率不同程度降低。潜流人工湿地除碳效果优于复合垂直流人工湿地,复合垂直流人工湿地脱氮效果更佳;水力负荷≤0.25 m3/(m2·d),两种人工湿地对COD去除率均大于90%,复合垂直流人工湿地对NH3-N、TN去除率保持在60%以上,出水水质优于一级A标准。动力学研究表明一级动力学模型能较好拟合两种人工湿地的COD、NH3-N、TN去除规律。     

垂直潜流人工湿地污水处理特性

垂直潜流人工湿地是一种新型的污水处理技术,在城镇污水资源化中有良好的实用价值和应用前景。通过对特征污染物即有机物、氮和磷的去除研究,阐述了污染物去除的基本特征和作用机理。湿地负荷8.1￣27 g[COD]/(m2.d)范围内,COD去除率为71%￣87%。垂直潜流人工湿地不利于大气复氧,并因而造成NH3-N去除率较低,平均去除率小于10%。TP去除率受温度和季节等因素影响较小,去除率为52%￣77%,但土壤pH值和溶解氧含量却制约着磷的吸附和沉淀作用。并介绍了各运行参数对COD、NH3-N和TP的去除效果的影响规律。     

改良人工湿地对二级好氧单元出水的深度脱氮研究

针对传统人工湿地脱氮效率低,构建了潮汐-垂直流和垂直潜流人工湿地,对二级好氧单元出水进行深度脱氮。结果表明,潮汐-垂直流和垂直潜流人工湿地分别对 NH₄⁺-N 和 NO₃^--N 去除效果较好,其平均去除率分别为 79.92% 和72.45%,且后者出水 TN 浓度低于城镇污水处理厂污染物排放标准一级 A 标准限值,但 NH₄⁺-N 则未能达标。增大进水C/N 比均显著提升了两系统对 TN 的去除效率（p<0.005）。两系统上层填料对 NH₄⁺-N 的去除贡献均超过 75%,同时对TN 和 COD 的去除贡献也最高,表明上层填料在污染物去除过程中发挥了主导作用。完全氨氧化细菌（相对丰度为1.87%）和潜在硝化菌 Rudaea（相对丰度为 0.58%）分别是潮汐-垂直流和垂直潜流人工湿地上层填料主导的氨氧化菌,而Rhodanobacter和Denitratisoma以及norank＿c＿OLB14和Denit...     

复合垂直流-水平流组合人工湿地对污水的净化效果

采用下行流和上行流复合垂直流及水平流组合人工湿地系统对污水进行处理,研究该系统在不同季节、不同水力负荷条件下对污水的净化效果。组合人工湿地系统对TP的去除率在秋季水力负荷为0.3 m~3/(m2·d)时最大;TN的去除率在夏季水力负荷为0.1 m~3/(m~2·d)时最大;NH_3-N去除率基本遵循秋季夏季春季冬季的规律,同时随着水力负荷的增加而降低;高锰酸盐指数在水力负荷为0.3 m~3/(m~2·d)时去除效果最好,在冬季的处理效果最弱。     

水平潜流与垂直潜流人工湿地系统污水处理效果研究

研究水平潜流湿地和垂直潜流湿地两种不同的人工湿地系统,通过对进出水中COD、氨氮及总磷浓度的测定,分析各组湿地系统的净化效果及净化稳定性。结果表明,两种人工湿地系统对污水中COD、氨氮和总磷的去除效果都比较理想,水平潜流湿地对COD、氨氮和总磷的去除率分别达到81.8%、77.6%和80.5%,垂直潜流湿地对COD、氨氮和总磷的去除率分别达到85.4%、80.1%和83.9%;对比发现垂直潜流湿地比水平潜流湿地具有更好的污染物去除效果;潜流式人工湿地对污染物的净化稳定性较高,具有较强的抗冲击负荷的能力。     

分段进水对深层床潮汐流人工湿地硝化-反硝化性能的影响

为了克服传统人工湿地占地面积大、TN去除率低的问题,采用深层床潮汐流人工湿地系统处理生活污水。结果表明,未分段进水条件下(水力负荷为0.42 m~3/(m~2·d)),COD和NH4~+-N平均去除率分别为82.28%和98.28%;分段进水条件下(水力负荷0.53 m~3/(m~2·d)),COD与NH_4~+-N均去除率分别为67.10%和99.48%。随着分段进水的设置,出水TN的质量浓度平均由53.22 mg/L降低至19.23 mg/L,平均去除率由33.74%升高至70.77%;在设置分段进水点的第2级人工湿地单元,硝化速率由14.40 g/(m~3·d)提高至38.39 g/(m~3·d),反硝化速率由2.79 g/(m~3·d)提高至20.96 g/(m~3·d)。在工况2条件下,每处理1 m3的生活污水需要的占地面积为1.88 m~2,仅为传统人工湿地占地面积的12.37~18.80%。     

不同水力负荷条件下水平-沸石潜流湿地运行效果研究

采用水平-沸石潜流湿地污水处理厂二级出水进行深度处理研究。控制水力负荷分别为0.278、0.139、0.093m3/(m.2d)时取水,分析其污水处理效果。结果表明,在不同的水力负荷条件下,水平-沸石潜流湿地对污水中的COD、NH3-N、TN和TP均表现出了较好的去除效果;确定了0.093 m3/(m2.d)为优化运行水力负荷;而且,该潜流湿地表现出了随着水力负荷的逐渐减小,其对各污染物的去除率逐渐提高的性质。     

垂直流人工湿地净化生活污水的试验研究

通过试验考察垂直潜流人工湿地在不同的水力负荷、pH值、有机负荷下对生活污水的净化效果。试验结果表明,在较低水力负荷内,CODCr去除率都保持在70%以上。当水力负荷在0.15 m3/(m2.d)时,NH3-N的去除率在试验范围内最高为92%。垂直流湿地在pH值为8的运行条件下净化效果最佳,CODCr、NH3-N、TP的去除率分别为80%、84%、82%。有机负荷在22.5～45 g[CODCr]/(m2.d)时,CODCr去除率都能保持在80%以上。当有机负荷增加至52.5 g[CODCr]/(m2.d)时,CODCr和NH3-N的去除效果迅速降低。垂直流湿地系统适合的进水条件为水力负荷0.05～0.2 m3/(m2.d)、进水pH值为7～8、有机负荷为22.5～45g[CODCr]/(m2.d),此时对CODCr、NH3-N、TP均有比较好的去除效果。     

三段式潜流湿地污水净化效果

对传统水平流湿地加以改造，形成三段式潜流湿地，并采用自然接触富氧和微曝气强化供氧。比较了传统水平流湿地、三段式自然富氧潜流湿地及三段式微曝气潜流湿地的DO分布及对生活污水的处理效果。实验结果表明：三段式自然富氧潜流湿地由于改善了湿地供氧状况，COD、NH4^＋-N和TN最高去除率分别达到92％、70％、56％，优于传统水平流湿地；采用微曝气进一步强化供氧可有效改善系统溶氧分布，延展最佳HRT的控制范围，COD、NH4^＋-N和TN去除率分别达到了96％、83％、65％，而且土壤脲酶活性明显提高，在较低运行水位下仍能保持较高的污染物去除效果。但新型湿地除磷效果提高不明显。三段式微曝气潜流湿地的研究为人工湿地污水处理技术探索了一条新的途径。     

表面流人工湿地对高含量有机污染河水的去除效果研究

利用不同植物(芦苇、香蒲)表流人工湿地处理高含量有机污染河水的研究。结果表明,当水力负荷为0.041m3/(d.m2),进水COD和BOD5分别为178.9～480.2 mg/L和40.75～225.6 mg/L,最大去除效果分别可达到93.64%和99.25%。出水COD低于90 mg/L,BOD5低于22 mg/L,均达到GB 18918-2002排放二级标准。高含量有机污水进入表面流人工湿地之后,有机物有效去除长度为32 m,其中发挥主要作用的场所是距进水点21 m以内的区域。表面流人工湿地中,芦苇床和香蒲床对高含量有机污染物去除效果无明显差异,它们根际和根区细菌总数差别不大。     

人工湿地技术处理农村生活污水效果研究

在探讨了人工湿地在农村生活污水处理中的研究进展基础上,以湖北省荆门市沙阳县某农村的生活污水为处理对象,连续布设了两个人工湿地,在每个湿地中分别布设不同的基质,采用沉砂池+2个水平潜流式人工湿地进行处理,分析了每个湿地进出水中TN、TP、COD和NH_3-N污染物浓度值以及去除率,结果表明:水平潜流人工湿地在处理农村生活污水时对废水中COD有较好的去除能力,COD的去除率在80%左右;采用多个人工湿地综合运用能明显的提高污水中污染物的去除效果,当湿地中布设瓜子皮、砂石等基质时污染物去除效果比砂效果好;温度能影响人工湿地中植物的生长,且对植物吸附污染物能力有较大影响,各污染物浓度在夏季去除效果比冬季较好。     

河道护坡湿地类型对雨天溢流污染物去除特性

近年来城市河道面临雨天反复污染问题，泵站雨天溢流是影响城市河流水质稳定达标的重要原因。结合河道护坡地形，将潜流人工湿地构造为护坡湿地，研究不同运行工况和进出水构造条件下湿地对污染物的去除效果并分析去除机理。结果表明，护坡湿地在垂直流工况下，进水管水平长度为3.6 m(占污水处理区水平长度的90%),出水管高度为0.65 m(占污水处理区高度的81.25%)为最优进出水构造，在该进出水构造下湿地对COD_Cr、氨氮、TN、TP的去除率分别为45.0%、91.5%、42.6%、44.3%。护坡湿地按水平流工况运行时，对各项污染物的去除率低于垂直流工况，但去除负荷有显著提升。在同时设置底部和出水高度处集水的最优出水构造下，护坡湿地对COD_Cr、氨氮、TN、TP的去除负荷分别为103.0、46.79、15.64、0.41 g/(m²·d)。     

水力负荷对潜流湿地去除污水处理厂二级出水中氮磷的影响

采用水平-石灰石、水平-沸石、垂直-沸石、垂直-改性沸石等4种潜流湿地对污水处理厂二级出水进行深度处理研究,探讨各系统稳定运行条件下,不同水力负荷对4种潜流湿地脱氮除磷效果的影响,以及4种湿地的去除污染物效果的差异性。结果表明,当进水水质为污水处理厂二级排放标准时,在一定的运行条件下,与垂直潜流湿地相比,水平潜流湿地对氮素的去除效果受水力负荷影响更大。其中,水平-沸石潜流湿地对NH3-N的去除率最高达到(96.5±2.58)%,而水平-石灰石潜流湿地最低仅为(78.7±3.64)%;水平-沸石潜流湿地对TN的去除率最高达到(94.5±2.58)%,最低仅为(66.1±2.02)%。另外,与水平流湿地相比,垂直流湿地对污水中磷素的去除效果较好,同时,垂直-沸石湿地表现出了对磷素最佳的去除效果,其对PO43--P的去除率最高达到(72.1±2.29)%,而对TP的去除率最高最高达到(73.8±3.25)%。此外,当水力负荷为0.093 m3/(m2.d)时,上述4种湿地对磷素均表现出了最佳的去除效果。     

水培蔬菜与潜流湿地组合工艺净化农村生活污水尾水

构建水培蔬菜、潜流湿地、水培蔬菜+潜流湿地、潜流湿地+水培蔬菜4种工艺系统,净化经过脉冲生物滤池处理后的农村生活污水,考察水力负荷对各系统中污染物去除效能的影响,以及各工艺中污染物的沿程变化规律,分析了氮磷资源化利用的效率,并评估了水培蔬菜产出空心菜的安全性。结果表明:在工艺进水COD_(Cr)、TN、TP、NH~+_4-N和NO~-_x-N平均浓度分别为66.4、14.9、1.1、4.6 mg/L和10.9 mg/L,水力负荷为0.1～0.3 m~3/(m~2·d)时,水培蔬菜、潜流湿地、水培蔬菜+潜流湿地系统适宜水力负荷分别为0.2、0.3、0.3 m~3/(m~2·d),此时各系统不仅氮、磷去除负荷达到最大,同时出水能够满足一级A标准;水培蔬菜、潜流湿地工艺系统内COD_(Cr)、TN及TP的浓度在前1/4段去除较多,后段近似呈线性下降,水培蔬菜+潜流湿地组合系统内,前段水培蔬菜对COD_(Cr)、TN及TP去除的贡献率较高,分别达到40.7%、58.1%、53.7%,采收的空心菜重金属含量未超标。采用水培蔬菜与潜流湿地组合工艺处理农村生活污水尾水,在确保出水水质达标的同时,可实现污水中氮磷的有效利用。     

水平潜流和组合人工湿地水处理研究进展

应用广泛的水平潜流人工湿地系统对有机物和悬浮物有较高的去除率,但是对营养盐的去除率是较低的,因此各种类型的湿地被组合起来以提高去除效果。文章总结了近年来国内外水平潜流湿地及组合人工湿地系统的研究现状和问题,探讨了污水在人工湿地系统中的净化机理及影响因素,并预测其研究与应用发展的趋势,为人工湿地污水净化技术的应用研究提供了有益的参考。     

人工湿地污水处理技术研究进展

人工湿地通过填料床、植物、微生物的物理、化学、生物作用使污水得到净化。介绍了人工湿地的构成、类型及特点。从工程建设角度,人工湿地分为表面流、潜流和垂直流人工湿地。列举了3个人工湿地工程并对其相关参数及处理效果进行了分析和对比:人工湿地可以较好地净化污水处理厂出水以及河流等水质,达到预期的排放标准,对COD、 BOD_5、 TN、 TP、 SS都有较好的去除效果,提升水质,减轻对河流的污染。在人工湿地运行过程中,最易出现堵塞问题,可以通过预处理、曝气等方法缓解。人工湿地系统管理简单、出水水质较好、投资费用低。     

景观植物潜流湿地对富营养化景观水的净化

研究了风车草、美人蕉两种植物人工湿地在不同月份对富营养化景观水的净化效果。分析了水力负荷、温度变化对污染物去除效果的影响,考察了两种植物人工湿地微生物的硝化/反硝化作用强度。结果表明:两种植物人工湿地对富营养化景观水中的污染物均有较好的净化效果,风车草湿地去除效果优于美人蕉湿地。污染物的去除效率随水力负荷的增加而降低;在最佳水力负荷为0.113m3/(m2.d)的条件下,出水TN、TP和CODCr的质量浓度分别在2、0.1和15mg/L以下;富营养化的控制因子磷的去除效率基本不受温度影响。风车草湿地硝化作用强度略高于美人蕉湿地,反硝化作用强度略低。     

钢渣-灰岩人工湿地去除生活污水中的氮素

构建小试系统研究了钢渣-灰岩人工湿地对生活污水中氮素的去除效果,分析了填料填铺方式和表层填料对湿地去除生活污水氮素效果的影响,并建立了钢渣-灰岩人工湿地转化氮素的数学模型.结果表明,当原水平均氨氮、TN的质量浓度分别为257.7和398.4 mg·L-1时,钢渣-灰岩垂直潜流人工湿地出流氨氮和TN的质量浓度可分别降至13.57和62.83 mg· L-1;大级配差的正反粒径混合填铺的填料结构和渗透性良好的表层填料更有利于钢渣-灰岩人工湿地降解氮素效果；钢渣-灰岩垂直潜流人工湿地处理系统对氮素的去除规律较好符合1级反应动力学方程.