潜流人工湿地在预处理黄河微污染原水中的应用

近年来,黄河水质不断恶化,呈现显著的微污染特征.在济南市玉清湖水库进水口处进行了潜流人工湿地对入库微污染黄河水的净化试验.试验结果表明:在4 m/d的水力负荷条件下,推流式人工湿地与往复式人工湿地都有较好的处理效果,CODCr、TP的平均去除率均可达到45%～50%,NH3-N、NO-2-N、NO-3-N的平均去除率均可达到35%～40%,TN的平均去除率为25%～35%.二者没有明显的差别.     

北方多级复合人工湿地水质净化效果分析——以官厅水库黑土洼湿地为例

为系统探究北方低温地区多级复合人工湿地水质净化效果,以官厅水库黑土洼湿地系统示范工程为例,选取2008—2021年共14年水质监测数据,分析了湿地系统整体净化效果,对比分析了稳定塘与人工湿地、表流湿地与潜流湿地净化效果。研究表明：黑土洼湿地对TN、NH₃-N、NO₃-N、TP、溶解性正磷酸盐磷、BOD₅和COD_Mn去除率分别为53%、59%、52%、41%、39%、49%和21%;稳定塘与人工湿地净化效果差别较明显,稳定塘对TP、溶解性正磷酸盐磷去除效果较好,人工湿地对BOD₅、COD_Mn及TN去除效果较好;潜流湿地和表流湿地的净化效果略有差别,相比较,潜流湿地对BOD₅、COD_Mn及TN去除效果较好,对TP去除效果较差。研究结果可为北方低温地区湿地系统建设与运维提供参考。     

进水浓度对人工湿地净化城市湖泊水体影响研究

以西安市兴庆湖为研究对象,实验研究进水浓度对水平潜流人工湿地净化城市湖泊水体的影响。实验参照排入西安市兴庆湖的混合污水的水质,测定了进水浓度对化学需氧量、总氮、总磷、氨氮的去除效果。结果表明:随着水力停留时间的变化,进水浓度对CODcr、TP、NH3-N的去除影响不大,CODcr、TP、NH3-N的去除率分别为79.77%,81.61%,50.66%,有较好的去除效果。而进水浓度对TN的去除有明显影响,去除率仅为27.12%。     

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。     

人工湿地净化大连地区污染河水的试验研究

为研究人工湿地对大连地区污染河水的净化效果,以大连复州河为例,实验构建了不同基质和不同植物的人工湿地.系统稳定运行两年时间,实验结果表明,作为人工湿地基质,砾石对SS、TP的去除效果强于碎石,碎石和砾石对COD、TN、NH3-N去除效果相差不大;作为人工湿地植物,芦苇对SS、TP的去除效果强于黄菖蒲,黄菖蒲对TN、NH3-N的去除效果强于芦苇,两者对COD去除效果相差不大;温度对人工湿地的COD、TN、NH3-N去除率影响较大,对TP去除率影响较小.     

北方潜流人工湿地水质梯级净化能力分析

潜流人工湿地是人工湿地的主要类型，湿地梯级净化效果需要进一步研究。以官厅水库黑土洼地湿地系统示范工程为研究对象，通过近4 a实验，总结得出湿地对各类污染物的梯级净化效果。分析结果表明，人工湿地示范工程对水质净化效果较为明显，各个主要污染物的去除率平均达到40％以上；前两级湿地污染物的去除率占总去除率的比例大部分达到50%以上；潜流人工湿地具有进一步净化水质的潜力。基于分析结果，对于北方人工湿地的建设提出了有指导价值的建议，并指出了今后的研究方向。     

水力负荷及季节变化对人工湿地处理效率的影响

研究了水力负荷及季节变化对人工湿地强化净化五里湖湖水处理效率的影响因素,试验时间从2004年8月3日~2006年1月15日。研究表明,随水力负荷的增加,垂直流、潜流和自由表面流人工湿地的处理效率均呈下降趋势,尤以自由表面流人工湿地变化最为明显。对于五里湖水体,适宜的进水负荷为0.8m3/(m2·d)左右,此时垂直流、潜流人工湿地的TN和TP的去除效率均在50%以上。各人工湿地随季节的变化去除效率排序为夏季>秋季>春季>冬季。TP的去除率随季节变化相对比较平稳,TN次之,NH3-N、CODMn变化较大,冬季去除率下降尤为明显。     

人工湿地在玉林市苏烟水库富营养化水质改善效果研究

研究人工湿地处理系统对富营乔化水体的净化效果,为进一步开展人工湿地技术的研究、富营养化水体的生态修复提供科学的理论依据。通过分析人工湿地处理系统对富营养化水体中TN、TP、COD_(Mn)、BOD_5、NH_3-N、粪大肠菌群等指标的净化效果,可知人工湿地对富营养化水体中粪大肠菌群、NH_3-N、COD_(Mn)、TP和TN去除率分别为96.5%、73.4%、43.1%、37.5%、20.8%以上,其去除入库总氮量1 246 kg/a,去除总磷227 kg/a。     

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。     

改进型潜流湿地净化农村地区生活污水效果分析

基于潜流湿地结构特征和技术特点,借鉴A/O工艺污水净化原理,进行结构优化,构建改进型潜流湿地系统,并对其净化农村生活污水效果进行了试验研究。重点探讨基质层优化配置、多级湿地单元优化组合等条件对水质净化强化效果,同时考察水温对湿地系统净水效果的影响。结果表明:在水力负荷0.1 m3/(m2·d),CODCr、NH4+-N、TN和TP污染负荷分别为13.9、2.48、3.74和0.28 g/(m2·d)条件下,人工湿地系统对上述污染物去除率分别达到72.76%、76.29%、59.34%和89.39%,出水基本可满足DB 11/307-2013《北京市水污染物排放标准》中新建村庄生活污水处理站排入地表水体污染物排放限值中的B标准(CODCr≤40mg/L、TN≤15 mg/L、NH4+-N≤5(8)mg/L及TP≤0.4 mg/L)。     

两种复合垂直流人工湿地污水处理对比研究

构建下行流-上行流、下行流-下行流两套复合人工湿地处理生活污水,考察不同运行方式下两套湿地系统污染物净化效果。结果表明,下行流-上行流复合系统适合在较低水力负荷[0.6m3/（m^2.d）]下运行,系统连续进水5天的出水效果很好,COD、TP、氨氮、TN的去除率分别为75%-95%、65%-85%、45%-80%、45%-80%。下行流-下行流复合系统耐水力负荷冲击能力强,适合在高水力负荷[1.2m3/（m^2.d）]下运行,COD、TP、氨氮、TN的去除率分别为70%-95%、40%-85%、50%-90%、50%-80%;其水流方式较下行流-上行流复合系统水流方式更利于复氧,有利于高水力负荷下COD、氨氮的降解。研究成果为实际中人工湿地处理生活污水的运行操作提供了依据和参考。     

复合人工湿地对滏阳河河水净化的试验研究

采用复合型人工湿地模型对支漳河流域滏阳河中城市污水进行处理,对水中pH值、浊度、CODmn、TN、TP、NH+4-N、NO-3-N、NO-2-N等水质指标进行了检测,实验表明,该人工湿地模型稳定运行后净化效果良好,湿地对浊度、CODmn、TN、TP、NO-3-N、NO-2-N的平均去除率达到91%、50%、36%、91%、35%和89%。出水水质均可达到GB 18918—2002的二级排放标准,有的可达到一级A排放标准。该模型可以在岳城水库水源地水生态环境综合治理中采用,应用中建议给模型安装曝气充氧装置,以降低基质中胞外聚合物累积而造成的堵塞作用。     

深圳市布吉污水处理厂构建人工湿地试验研究

为了最大程度地改善深圳市布吉河水质状况,在先期进行布吉污水处理厂中试试验的基础上,建设了小型人工湿地,深度处理污水处理厂二级出水,探讨污水处理厂二级出水在人工湿地基础上的改善程度,为该市布吉污水处理厂建设完成后是否规划建设景观湿地提供参考依据。结果表明:人工湿地对二级出水的COD、NH3-N、TN、TP等重要控制指标均有比较明显的深度处理作用;夏季的运行效果总体上比秋、冬季处理效果好,季节变化对TN去除率的影响最为明显,但对出水COD、NH3-N、TP指标影响相对较小。     

分散式生活污水处理工艺:DASB+W-SFCW联合工艺

提出了“DASB+W-SFCW”联合工艺,并运用该工艺对分散式生活污水进行了处理试验研究。DASB单元采用短时厌氧技术,去除颗粒有机物和部分溶解有机物,防止W-SFCW堵塞,保证W-SFCW单元脱氮所需的碳源。W-SFCW床优化了传统潜流人工湿地的水流流态,使污水在W-SFCW床内呈波式流动,充分地发挥了湿地系统降解污染物的能力。试验结果表明:“DASB+W-SFCW”联合工艺对生活污水具有较强的处理能力,当进水中COD,NH3-N,TP的平均质量浓度分别为268 mg/L,31.5 mg/L,5.5 mg/L时,其平均去除率分别达到80.7%,52.1%,89.7%,出水水质优于传统的二级生物处理工艺。     

用氧化塘—浮石床湿地系统处理暖寒季低污染河水

在滇池流域构建氧化塘-浮石床湿地复合系统对暖季与寒季的城市低污染河水开展了净化效能研究。结果表明:该系统可通过小幅调节流量来有效净化暖季与寒季低污染河水。塘与湿地的水力负荷分别为0.22、0.37m3/(m2.d)时系统对暖季低污染河水具有较高的处理效率,各污染物的平均去除率分别为CODCr75%、TP 93%、TN 64%、NH4+-N 87%。塘与湿地的水力负荷分别为0.17、0.29 m3/(m2.d)时系统对寒季低污染河水具有较优的处理效果:各污染物的平均去除率分别为CODCr72%、TP 89%、TN 53%、NH4+-N 73%。系统出水均符合GB18918-2002的一级A排放标准。系统在暖季对低污染河水中污染物的去除速率明显高于寒季。     

人工湿地植物水质净化作用的数值模拟研究

研究区域永年洼湿地面临生态退化、水污染严重等问题,已通过人工种植湿地植物进行生态修复及水质改善。永年洼连续2年的水质监测结果表明,随着湿地植物的种植和生长,洼内水体的氨氮(NH3-N)、总氮(TN)、总磷(TP)等都有不同程度的下降。本文根据湿地植物对水质的作用机理,通过MIKE模型的EcoLab中水质过程自定义及编辑功能,基于湿地植物的泌氧、细菌活性增加和植物吸收作用下水化学反应过程,构建"WQ+Veg"水质模块,耦合MIKE21水动力结果,模拟永年洼人工湿地种植前后湖区流速及NH3-N、 TN、 TP等水质指标的变化。在有加密监测的断面上,模拟有植物的2017年情景相比无植物的2016年情景,NH3-N、TN和TP平均下降了14.9%、7.33%和14.3%,与监测结果较为一致。在永年洼出水口处2017年相比2016年,NH3-N、TN和TP的去除率提高了7.2%、5.3%和9.1%。模型描述的反应过程清晰,可考虑湿地植物类型、分布、面积等条件下水质氮磷的响应,为大尺度湿地修复的布局及设计提供研究工具,同时为湿地水质净化效果评估提供依据。     

温度和基质对人工湿地脱氮除磷效果的影响

构建由潜流人工湿地和表流人工湿地串联而成的复合人工湿地系统,研究了复合人工湿地脱氮除磷效果以及温度和基质对人工湿地脱氮除磷效果的影响。结果表明,复合人工湿地TP、氨氮平均去除率为33.64%、57.24%;水温降低会导致人工湿地氮磷去除率下降;基质为粗砂的潜流人工湿地脱氮除磷能力大于基质为砾石的潜流人工湿地。     

Effects of effluent recirculation in vertical-flow constructed wetland on treatment efficiency of livestock wastewater.

Enhancing the treatment efficiency of livestock wastewater by effluent recirculation is investigated in a pilot-scale vertical-flow constructed wetland. The wetland system is composed of downflow and upflow stages, on which narrow-leaf Phragmites communis and common reed Phragmites typhia are planted, respectively; each stage has a dimension of 4 m(2) (2 m x 2 m). Wastewater from the facultative pond is fed into the system intermittently at a flow rate of 0.4 m(3)/d. Recirculation rates of 0, 25%, 50%0, 100% and 150% are adopted to evaluate the effect of the recirculation rate on pollutants removal. This shows that with effluent recirculation the average removal efficiencies of NH4-N, BOD5 and SS obviously increase to 61.7%, 81.3%, and 77.1%, respectively, in comparison with the values of 35.6%o, 50.2%, and 49.3% without effluent recirculation. But the improvement of TP removal is slight, only from 42.3% to 48.9%. The variations of NH4-N, DO and oxidation-reduction potential (ORP) of inflow and outflow reveal that the adoption of effluent recirculation is beneficial to the formation of oxide environment in wetland. The exponential relationships with excellent correlation coefficients (R(2) > 0.93) are found between the removal rates of NH4-N and BOD5 and the recirculation rates. With recirculation the pH value of the outflow decreases as the alkalinity is consumed by the gradually enhanced nitrification process. When recirculation rate is kept constant at 100%, the ambient temperature appears to affect NH4-N removal, but does not have significant influence on BOD5 removal.     

中水湿地去氮效果研究

以山东省平阴中水湿地为研究对象,通过对湿地水体、底泥的氨态氮(NH3-N)、硝态氮(NO3--N)沿程变化的分析,研究湿地对中水中氮(N)的去除效果。结果表明:湿地对水体中NH3-N的去除效果较好,而作为水体中N主要存在形式的NO3--N沿水流方向却呈增加趋势,微生物硝化作用强烈。底泥中总氮(TN)沿水流方向也呈增加趋势,累计效应比较明显。研究结果为湿地设计的进一步改进提供理论支持。