人工湿地堵塞机制与防治措施研究进展

人工湿地为污水处理提供了一种土地密集型、低能耗、操作要求较低的绿色技术。然而，堵塞被认为是影响人工湿地可持续运行的主要影响因素之一。因此，文章从物理、生物和化学3个维度总结了人工湿地堵塞机制，探讨了人工湿地堵塞评估技术，包括水力传导率测量、示踪试验、分析堵塞物性质、现场监测、数学模型模拟等，以期为准确选择人工湿地防治措施提供参考；从预处理、操作负荷、基质优化和停床轮休探讨了堵塞的预防措施，旨在延迟或最小化堵塞相关的负面影响；从基质、植物和原位修复总结了堵塞的治理措施，以期为解决人工湿地堵塞问题提供技术支撑。     

人工湿地自改性基质用于污水深度处理技术研究

为了解决人工湿地基质堵塞问题,提出了新型复合人工湿地基质方案,主要研究了新型复合方案和传统单一方案对各种污染物的处理效果、有效孔隙率、水头损失和堵塞时间等内容,同时分析了新型复合方案与传统单一方案在同一深度处的基质堵塞情况。试验结果表明,在污染物的处理效果、有效孔隙率、水头损失和堵塞时间等方面,新型复合人工湿地基质方案均优于传统单一方案。     

水力负荷对垂直流人工湿地堵塞影响研究

采用基质孔隙率的变化和堵塞物的定量化分析方法研究了0.3、0.6、0.9、1.2 m3·m-2-14个水力负荷对垂直流人工湿地基质堵塞的影响,同时分析了人工湿地去除污染物的能力随运行时间的变化情况.结果表明,水力负荷对人工湿地基质堵塞有较大影响,在水力负荷小于0.3 m3·m2-1时不易发生堵塞;基质中累积物的含量随着基质深度的增加而减小,其中无机物的积累比有机物的积累高出4.5倍以上;基质的堵塞对COD的击除效果影响不明显,但对氨氮的去除效果影响较大.随着基质堵塞程度的加剧,氨氮的去除率逐渐下降.应结合考虐基质堵塞和污染物去除效果2方面因素来选择垂直流人工湿地的水力负荷条件,以确保人工湿地持久稳定的运行.     

人工湿地堵塞问题的机理探讨

堵塞问题是目前国内外人工湿地研究的热点之一。该文梳理了人工湿地堵塞的研究现状,总结了人工湿地堵塞的评判标准、堵塞机理、影响因素、数值模拟等的研究进展,简要阐述了人工湿地堵塞问题的研究方向。     

不同基质复合人工湿地对高污染河水的净化

采用表流+砾石潜流和表流+炉渣潜流2组复合人工湿地处理高污染河水,对2组复合人工湿地的净化效果进行了对比研究,考察了基质类型对复合系统中二级潜流湿地的影响作用,并探究了2种基质的除磷能力。研究结果表明:两组复合湿地对SS、COD、BOD5的去除主要在一级表流湿地中完成,避免了在二级潜流湿地中堵塞;炉渣复合湿地更利于硝化的进行和对磷的去除。炉渣对磷的去除率和抗负荷能力均高于砾石。     

人工湿地防堵技术研究进展

堵塞是人工湿地污水处理技术中存在的主要问题.随着人工湿地的不断推广与应用,堵塞问题也受到越来越多人的关注.介绍了人工湿地堵塞的影响因素及相关的数学模型,从物理、化学、生物等3个方面分析了人工湿地堵塞的机理,并提出了在湿地设计与运行中采取的一些避免堵塞的措施,最后,简单介绍了国内外学者采用人工湿地预处理工艺来延缓堵塞发生所取得的研究成果.     

人工湿地污水处理工艺设计与运行

人工湿地是一种污水生态处理技术,具有投资省、运行管理方便、出水水质稳定的优势,且具有一定景观效果,因此被广泛应用于污水处理领域。然而,该技术在实际工程应用中仍存在一定的问题,比如设计不规范、易发生堵塞,致使湿地使用寿命及处理性能受限。人工湿地型式选择、基质类型和粒径、植物种类和配置以及进水方式和运行参数是影响人工湿地运行寿命及净化效果的主要因素。从以上四个方面对目前研究成果进行总结,阐述了各因素对人工湿地设计的影响及其机理,并对人工湿地的设计研究进行了展望,以期为人工湿地在实际工程设计中提供借鉴。     

不同形式复合人工湿地对污染河水的净化差异研究

为了研究不同形式复合人工湿地对污染河水的净化特性,实验构建了2种相同基质及植物的表流-水平潜流和表流-垂直潜流复合人工湿地,并以相同的进水负荷连续运行了1 a。结果表明,2组复合人工湿地均能有效地净化污染河水,表流-水平潜流人工湿地对污染河水BOD_5、SS、TN和NH_3-N的去除效果优于表流-垂直潜流人工湿地(p0.05),且前者中的植物具有更好的生长特性和氮磷去除能力。表流人工湿地的存在不仅能够避免二级潜流湿地的堵塞,也能有效提高系统总氮去除能力。     

组合型人工湿地处理农村生活污水的效能分析

人工湿地是近几十年发展起来的一种生态水处理技术,虽然已经广泛应用于水处理领域,但在实际应用中却出现了诸如基质易堵塞、出水效果易受气候影响、后续管理不合理等问题,影响了人工湿地的功能价值。通过分析德国引进的经过改良的组合型人工湿地工艺,以太湖金庭镇柯家村生态湿地为例,从污染物去除效能、污染物负荷的抗冲击能力、处理系统费效以及多功能性几个方面进行分析,以期为组合型人工湿地在水处理领域的应用和推广提供案例参考。     

人工湿地脱氮除磷机理及其研究进展

人工湿地作为一种投资少、能耗低的水处理系统,被广泛应用于各种水处理之中,与传统的处理工艺相比有较好的稳定性和生态效果。在人工湿地系统中,基质、水生植物和微生物对污染物的去除有着重要的影响。综述了人工湿地脱氮除磷的机理,讨论了基质、水生植物、微生物及进水条件对系统处理效果的影响,提出了当前人工湿地研究中存在的问题和提高人工湿地脱氮除磷能力的措施。     

人工湿地土壤堵塞现象及机理探讨

人工湿地作为近20年来发展起来的一种传统污水处理技术的一种廉价替代方案，越来越受到世界各国的普遍重视。对人工湿地运行过程中出现的土壤堵塞现象进行了较全面的描述，分析了影响土壤堵塞的因素，并对其堵塞机理和堵塞模型进行了探讨，最后提出了避免堵塞的解决办法。     

Mechanism for clogging of microchannels by small particles with liquid cohesion

We numerically investigate the effect of liquid cohesion on the clogging of microchannels induced by small wet particles. The computer simulation is performed by the discrete element method (DEM) with cohesive contact models in presence of pendular liquid bridges, which is embedded into the computational fluid dynamics (CFD). We find that liquid cohesion significantly promotes particle deposition and agglomerate growth. A clogging phase diagram, in the form of Weber number and Stokes number, is constructed to quantify the clogging-nonclogging transition. The competition between particle–particle and particle–fluid interactions is quantitatively discussed in terms of particle velocity and slip velocity. Strong cohesion can address a greater slip velocity or drag between particles and fluid, which depresses the resuspension of deposited particles and results in clogging. Finally, we compare our results with clogging induced by van der Waals adhesion of small dry particles and find that the competence of liquid cohesion is more prominent.     

透水砖防堵技术研究与展望

透水砖的铺设能有效地降低城市的洪涝风险,是海绵城市建设的重要环节。透水砖在使用过程中,因雨水径流中颗粒物的累积效应,导致透水性能降低,使用寿命缩短。笔者综述了透水砖的孔隙结构、堵塞机理以及透水砖的防堵塞技术。透水砖的表面和内部孔隙因截留雨水径流中的颗粒物而产生堵塞,堵塞位置和程度受透水砖孔隙结构、雨水径流颗粒物性质及流量等诸多因素共同影响。目前,透水砖路面主要有人工清扫、高压冲洗和真空抽吸3种维护方法,具体的维护方法和维护频率与堵塞发生的位置及程度有关。同时,笔者对缓堵型透水砖研制、规范协同铺装和长效维护机制进行了展望。     

成饼过滤中过滤介质阻力与堵塞研究的进展

过滤介质是过滤作业的基本部件,由于在过程中不断地被堵塞,介质阻力不断增加,过滤性能逐渐下降,以致于不能再继续使用。因此研究其被堵塞的机理和降低、减少堵塞的措施就成为改善过滤作业的重要课题。综合了26篇有关文献,介绍了成饼过滤介质堵塞的机理、被堵塞过滤介质阻力的大小、影响过滤介质堵塞的主要因素等几方面的近期研究进展。     

浸入式水口Al2O3附着堵塞机理及防止办法

综述了国内外浸入式水口Al2O3附着堵塞机理的研究现状,分析了水口堵塞的影响因素,提出了防止Al2O3附着堵塞的基本原则和研究方向,并对几类具有防止Al2O3附着作用的材料和防范措施进行了重点介绍,探讨了浸入式水口用碱性材料的研究方向和重点.     

连铸浸入式水口Al_2O_3结瘤现象的研究

综述了国外对铝炭质、铝锆炭质浸入式水口A12O3结瘤现象的研究现状。探讨了水口结瘤物的来源、分布状况、显微结构和结意形成机理，为研究抗A12O3结瘤的新方法和新材料提供了一定的实验和理论基础。     

聚酯预聚真空系统常见问题的处理

探讨了杜邦三釜聚酯装置预聚真空系统堵塞的处理方法。由于装置长年高负荷运行,预聚反应在高液位、高反应条件下,小颗粒分子被EG带出,在管线内壁逐渐堆积,利用增加新鲜EG冲洗喷嘴及高温EG进行热冲洗,可以减少或解决管线内小颗粒分子的堆积及堵塞现象。     

Investigation and prevention of clogging during electrospinning of zein solution

Electrospinning is the only known technique for fabrication of long non‐woven ultrafine‐fibers. However, a number of limitations, including low productivity and clogging of a spinneret, substantially paralyses industrial scale up of the process. Clogging is indeed an unavoidable phenomenon during electrospinning of biopolymers and the exact reason for clogging is still unclear. The aim of the present study was thus to investigate the clogging phenomenon via the study of a solution of zein/ethanol, which was used as a model biopolymer system. The gel‐like substance causing clogging at the spinneret was collected and its infrared spectrum and rheological properties were determined via Fourier transform infrared (FTIR) spectrophotometry and rheometry, respectively. The results indicated that clogging was due to solvent evaporation, which led to formation of a highly viscous semi‐solid at the spinneret. Moreover, the results also revealed that the applied voltage and polymer concentration were the key parameters affecting clogging. A means to help avoid clogging and hence an ability to continuously perform electrospinning was also proposed and tested. © 2010 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2010