无土草坪新型浮床对城市河道污染水体净化效果初探

选取无土草坪(高羊茅)搭建一种新型浮床,同时与以种植净水植物黄菖蒲、千屈菜的传统浮床对比,通过室内试验,研究无土草坪新型浮床对城市河道污染水体中污染物的净化效果。结果表明:无土草坪对污染水体中化学需氧量(COD)、氨氮(NH3-N)、总氮(TN)、总磷(TP)都有明显的去除效果,其中对COD、TP的去除率高于黄菖蒲和千屈菜,分别为62.0%、89.0%,对NH3-N、TN的去除效果仅次于黄菖蒲,去除率分别为91.7%、95.4%。从试验结果来看,无土草坪对污染水体中污染物的净化效果显著,可作为城市污染水体生态修复的一条新途径。     

水芹浮床对重污染河道净化作用研究

针对城市河道污染的现状,采用水芹生态浮床对污染河水的净化效果进行了研究,结果表明:水芹浮床在重污染河道中能保持较强生命力,试验结束时,株高、根长以及生物量均显著增加;水芹浮床对水体TN、NH4+-N、TP、COD均有一定的去除效果,浮床系统内的水体污染物浓度均小于浮床系统外的,TN、NH4+-N、TP、COD的平均去除率分别为10.63%、13.35%、8.46%、12.84%.     

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。     

生态浮床中植物和基质对氮、磷的去除特性

为研究不同植物和基质对水体中NH₃-N、TP的去除特性，从而选取最佳材料构建生态浮床，实验拟合计算常绿鸢尾、水竹、黄菖蒲、灯芯草等4种植物对NH₃-N、TP的吸收动力学特性，研究砾石、蛭石、绿沸石、海绵铁等4种基质对NH₃-N、TP的等温吸附及动力学吸附特性。结果表明：黄菖蒲对NH3-N、TP的吸收效果最好，适合应用于生态浮床中；绿沸石和海绵铁对NH₃-N、TP的吸附效果最佳，适合作为浮床基质。     

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.     

不同填料强化生态浮床对淡水养殖水体的净化效果

人工填料强化生态浮床是近年来发展起来的一种新兴生态工程修复技术。选取3种不同类型的人工填料与挺水植物组合,分析其对高磷浓度养殖水体和上海市养殖池塘水体的净化效果。结果表明,在高磷浓度(2.36~3.42 mg/L)养殖水体中,人工填料强化生态浮床对TN、TP、COD的平均去除率分别为34.9%,12.2%,26.1%,且3组系统之间差异不明显。在上海市养殖水体平均浓度条件下,3组系统对TN和TP的去除能力为:立体弹性填料强化生态浮床＞组合填料强化生态浮床＞生物绳填料强化生态浮床,立体弹性填料强化生态浮床对TN和TP的去除率分别为83.9%和69.3%;3组系统对COD和NH₄⁺-N的去除率均在70%以上。因此,立体弹性填料强化生态浮床可以考虑应用于上海市淡水养殖池塘水体的生态修复工程。     

组合式生态浮床处理富营养化水体的比较与研究

选用美人蕉作为浮床植物,引入固相碳源作为基质,组建竹丝基质生态浮床（FI-BT）和稻草基质生态浮床（FI-RS）两组平行系统,比较了两种生态浮床净化富营养化水体的效果及特性。实验结果表明：FI-BT在去除水体中的NH+4-N和TP方面的效果较佳,试验开始后第6天的平均去除率分别为92.13%±0.06%和34.09%±0.2%;FI-RS在第6天的平均去除率分别为91.6%±0.06%和24.05%±0.18%。FI-BT相比于FI-RS在反硝化上更有优势。     

苦草与金鱼藻对水体污染物的去除效果

针对目前黑臭河道污染的紧迫现状,通过研究金鱼藻及苦草对流动水体中污染物的去除效果,探究在河道中构建原位生态修复系统以净化水质的可行性,并讨论了HRT及DO与污染物去除效果之间的关系,结果表明:HRT为24h时金鱼藻去除率较高,对COD、NH3-N、TN及TP去除率分别达到75.81%、81.63%、77.09%及74.46%;HRT为24h时去除效果显著优于HRT为12h时;HRT与DO是限制生态修复系统水质净化能力的关键因素。     

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。     

复合生物技术在城市河流污染修复中的应用

在南方某污染河流强制污染修复试验中,采用人工曝气与投加复合生物酶相结合的技术进行底泥消减,再使用梅花式菌剂接种法将菌剂与生物促生剂接种至水体及底泥中。接种后2 d内因接种操作扰动及生物促生剂含大量氮、磷元素使各水质指标呈上升趋势,接种第3 d起COD、TP、NH_3-N浓度迅速下降,水质得到改善;第8 d左右COD、TP、NH3-N去除率达到最高,投菌后10 d内DO平均浓度上升50%,COD、TP、NH3-N平均去除率分别在45%、40%、40%以上。结果表明:采用复合生物技术治理城市污染河流,可以初步消除河流黑臭、改善河流水质、恢复河流自净能力。     

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。     

大沙河坪山桥段水质修复中试研究

通过设置水力自控翻板闸蓄水,建设岸边生态滤床和生态护岸,辅以人工复氧和投加微生物制剂等技术措施,修复深圳市大沙河坪山桥段水质。结果表明,在污水间歇性流量约为50m3/d的情形下,COD、BOD5、NH3-N、TP的去除率分别达到40%、55%、25%和40%,黑臭基本消除。     

卵砾石生态河床对河流水质净化和生态修复的效果

为研究卵砾石生态河床在河流原位水质净化和生态修复中的效果,选择位于宜兴市大浦镇的林庄港作为试验河道进行原位观测,对比分析了卵砾石生态河床河段和自然河床河段中的生源要素变化规律和水生生物生长状况。试验结果表明:卵砾石生态河床河段对污染物质的截留效果明显好于自然河床河段,对氨氮和总磷的截留率可分别达到37%和25%,卵砾石生态河床的构建可显著提高河道的自净能力;卵砾石生态河床河段水生植被的生长密度和覆盖率均达到良好的水平,大型底栖无脊椎动物在敏感物种数、分类单元数和生物数量密度等方面均优于自然河段的;卵砾石生态河床为水生植物、底栖动物和附着生物等水生生物提供了适宜的栖息环境,对河流生态系统的健康起到了较好的改善作用。     

Influence of artificial ecological floating beds on river hydraulic characteristics

The artificial ecological floating bed is widely used in rivers and lakes to repair and purify polluted water. However, the water flow pattern and the water level distribution are significantly changed by the floating beds, and the influence on the water flow is different from that of aquatic plants. In this paper, based on the continuous porous media model, a moveable two-layer combination model is built to describe the floating bed. The influences of the floating beds on the water flow characteristics are studied by numerical simulations and experiments using an experimental water channel. The variations of the water level distribution are discussed under conditions of different flow velocities（ v= 0.1 m/s, 0.2 m/s, 0.30 m/s, 0.4 m/s）, floating bed coverage rates（20%, 40%, 60%） and arrangement positions away from the channel wall（ D= 0 m, 0.1 m, 0.2 m）. The results indicate that the flow velocity increases under the floating beds, and the water level rises significantly under high flow velocity conditions in the upstream region and the floating bed region. In addition, the average rising water level value（ARWLV） increases significantly with the increase of the floating bed coverage rate, and the arrangement position of floating beds in the river can also greatly influence the water level distribution under a high-flow velocity condition（v ？0.2 m /s）.     

江西湘江会昌段污染物特征分析与纳污能力计算

水体纳污能力的计算是河流污染物总量控制及水环境管理的基本依据。在统计湘江流域污染物排放量的基础上,选用一维河流水环境数学模型,按照流域内各水功能区水质目标要求,计算得出湘江会昌流域段水体纳污能力,并与现状污染物排放量进行了对比。结果表明:湘江会昌段CODcr、NH3-N、TP纳污能力分别为6 862.83,1 559.96,208.31 t/a,湘水会昌工业用水区CODcr、NH3-N削减量分别为239.67,90.07 t/a,削减率分别为25.12%,50.75%;湘水寻乌-会昌保留区TP削减量为72.51 t/a,削减率为29.5%。     

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。     

不同布设方式的生态浮床对水流结构影响研究

生态浮床是一种应用广泛的水质净化水体修复技术。在河道中布设生态浮床会干扰水流结构,影响河道行洪排涝能力。本文区分低透水性浮床主体区和高透水性浮床根系区,运用两层式固定多孔介质域概化生态浮床,构建生态浮床不同布设方式的水槽三维水动力数学模型,对比分析无浮床、浮床不同间距串联或交错排列等14种工况的水槽水动力特性及其变化规律。布设浮床后浮床上游水面壅高、下游水面先局部降低后恢复,浮床段流速垂线分布呈“纺锤形”且平均流速和紊动能明显增大。相较于串联排列,交错排列方式对水流结构影响程度较大,且水位、流速、紊动能等水动力参数随浮床间距的变化趋势相异。因此,考虑对洪水位的壅高及增强水流紊动强度利于污染物扩散,实际应用中需结合研究成果合理选择生态浮床的布设方式。