不同人工湿地对微污染原水处理效果的研究

采用人工湿地预处理微污染黄河原水,分别研究了推流式潜流人工湿地、往复式潜流人工湿地、芦苇床表流人工湿地、蒲草床表流人工湿地对总氮和COD的去除效果。结果表明,推流式人工湿地和往复式人工湿地对总氮和硝态氮的去除效果无明显差别,但去除率要低于表流人工湿地。蒲草床表流人工湿地对总氮和硝态氮的平均去除率分别为84．33％和76．32％,去除效果好于芦苇床表流人工湿地。各人工湿地对COD的去除率在30％-65％之间,不同人工湿地对COD的去除效果差别不明显。人工湿地处理微污染黄河原水的效果明显,出水水质可满足城市供水水源水质标准的要求。     

人工湿地预处理微污染原水的脱氮除磷性能研究

分别采用推流式潜流湿地、往复流式潜流湿地、芦苇床表流湿地、蒲草床表流湿地四种人工湿地对微污染原水进行预处理,对比研究了四种人工湿地对总氮、氨氮、硝态氮及总磷的去除效果。结果表明,蒲草床表流湿地对总氮具有较高的去除率,在夏季和秋季去除率基本保持在60％～90％之间,四种湿地对总磷的去除率既不明显也不稳定。     

潜流湿地控制暴雨径流中氮磷冲击负荷中试研究

进行了3种人工潜流湿地（无植物空白床、芦苇床、茭草床）控制暴雨径流中氮、磷浓度的冲击负荷试验，考察了潜流湿地对氮、磷的去除效果及其耐冲击负荷能力。结果表明，潜流湿地能够有效控制暴雨径流中的氮、磷浓度，且具有较强的耐冲击负荷能力，其中以芦苇床潜流湿地对暴雨径流中氮、磷的去除效果为最好。处理滇池流域重现期为5a的单场降雨，试验床体面积占汇水面积的比例〉3．7％时，芦苇床湿地对总磷的去除率高达92％，对总氮的去除率为63％；当冲击负荷流量增大后，处理系统面积占汇水面积的比例减小到2％时，芦苇床对总氮和总磷的去除率分别为38．6％和52．6％。在相同水力停留时间下，潜流湿地的冲击试验与前期的连续流试验结果相比，冲击负荷会降低系统的脱氮除磷率，降低的脱氮率〈10％，降低的除磷率在15％左右。     

海水盐度对潜流人工湿地系统净化效果的影响

在不同海水盐度下,研究了芦苇床、碱蓬床和混合植物床潜流人工湿地对污水中有机污染物的去除规律,以及海水比例和污染负荷对去除效果的影响.结果表明,当进水中的海水比例<40%时,各植物床对有机污染物均有良好的去除效果,种植植物的人工湿地对COD的去除率比无植物系统高20%-30%;海水比例的变化对芦苇床、碱蓬床和无植物系统去除COD的影响不大,当海水比例由30%提升至40%时,混合植物床的处理能力明显下降;芦苇床和碱蓬床在进水COD为160mg/L时具有最高的去除率,分别为81.1%和71.8%,而混合植物床在进水C0D为120mg/L时可达到最大的去除率(77%).     

垂直流-表流串联人工湿地处理生活污水的研究

采用垂直流-表流串联人工湿地系统处理生活污水.试验分A、B两个阶段,在阶段A装置内不添加活性污泥,也不种植植物;在阶段B于垂直流湿地中添加活性污泥,并在表流湿地中种植凤眼莲.结果表明,当污水中的COD、TN、TP、NH3-N浓度分别为(300～500)、(100～120)、(6～8)、(80～100)mg/L时,在阶段A对各污染物的去除率分别可达65%、25%、50%和35%,在阶段B相应的去除率分别可达80%、70%、55%和60%.研究显示,污染物的去除主要发生在垂直流湿地中,表流湿地可进一步降低污染物浓度.添加活性污泥能促进填料表面生物膜的生长.缩短人工湿地的启动时间,并提高对污染物的去除效果;种植的风眼莲通过直接吸收和为微生物提供附着介质提高了对污染物的去除效果.     

云南昆明人工湿地冬季运行情况分析

分析了位于滇池附近的某人工湿地在冬季的运行情况,该湿地植物量为茭草：9.53t/a,芦苇：5.03 t/a.将枯萎的植物收割后,新生的植物使得湿地仍有较好的污染物去除效果,对氨氮、总氮、总磷、COD和SS的平均去除率分别为52.2%、45.3%、46.4%、43.2%和68.4%,且能削减85%以上的污染负荷.     

人工复合生态床的除污性能及流态

潜流式人工复合生态床对生活污水中COD和TP的平均去除率分别为85%和80%以上,对总氮去除率为55%左右.对床体沿程取样分析结果表明,在床体前1/3段对污染物的去除效果明显.采用氯化锂为示踪剂分析了该潜流式人工湿地的内部流态特征,得到的停留时间分布曲线介于理想推流和完全混合模型之间,其特点为早出峰,床体内存在一定的短流或死区.     

人工湿地基质对微污染原水中有机物的去除效果

在济南市玉清湖引黄水库修建了表流人工湿地、往复流人工湿地和推流人工湿地,考察了人工湿地对微污染原水中CODMn的去除效果,同时分析了人工湿地中基质对有机物的去除作用.结果表明,人工湿地对微污染原水中的CODMn有较好的去除效果,往复流人工湿地、推流人工湿地、表流人工湿地对CODMn的去除率分别为(31.37%～58.12%)、(27.10%～57.65%)、(17.10%～34.45%);系统中植物、微生物和基质等组分的共同作用是人工湿地处理微污染原水的机理所在,其中基质发挥了重要作用,经推流和往复流人工湿地处理后,基质表面的C元素由4.30%分别上升至4.42%和4.60%、N元素由4.10%分别上升至6.58%和6.70%、P元素由零分别上升至9.10%和9.58%.     

不同植物湿地系统对高盐再生水的除氮能力比较

以氮营养物为去除目标，研究了高盐再生水景观河道内的生态砾石床及4种水生植物湿地床的除氮效果。结果表明，单纯的砾石床对高盐再生水的除氮能力比水生植物湿地床的差，在水葱、美人蕉、三棱草和芦苇等4种水生植物湿地床中，以芦苇床的除氮效果最佳；4种植物湿地床对硝态氮的去除效果最好，其次是对总氮的去除效果，对氨氮的去除效果则较差；进水中总氮和氨氮负荷的变化对水生植物湿地床的除氮效果有一定的影响。     

莲花湖人工湿地对污水的净化效果研究

以莲花湖复合式人工湿地为研究对象,分析了对COD、TN、TP的去除效果,以期为中国东北地区构建人工湿地提供技术支持.研究结果表明,垂直潜流湿地对COD的去除效果比水平潜流湿地强;同表流湿地相比,潜流湿地对COD的去除效果相对较好.莲花湖人工湿地对TN的去除效果比较显著;在各湿地单元中,下行流湿地对TN的去除率最低.垂直潜流湿地对TP的去除效果明显比水平潜流湿地强,表流湿地对TP的去除效果最好;水平潜流湿地容易发生基质堵塞,影响了其净化功能.人工湿地系统对COD和TP的去除效果在8月和9月最为显著,7月、8月及9月下旬对TN的去除效果最好.对TP的去除率从10月下旬开始出现负值,丧失了除磷功能.     

脉冲垂直流人工湿地处理污染河水的试验研究

将脉冲布水引入垂直流人工湿地,考察了其与普通垂直流人工湿地对受污染河水处理效果的差异。结果表明,在水力负荷为0.6 m3/(m2.d)下,脉冲布水明显提高了人工湿地系统的复氧效果,普通垂直流人工湿地一级出水DO为零,而脉冲垂直流人工湿地一级出水DO平均为0.5 mg/L;两者对COD和TP的去除效果相当,脉冲和普通垂直流人工湿地对COD的去除率分别为59.2%和58.4%,对TP的去除率分别为83.6%和83.4%;但脉冲垂直流人工湿地对NH3-N和TN的去除效果优于普通垂直流人工湿地,脉冲垂直流人工湿地及其第一级湿地对NH3-N的去除率分别为38%和30%,对TN的去除率分别为40%和26.3%,而普通垂直流人工湿地及其第一级湿地对NH3-N的去除率分别为31.6%和22.1%,对TN的去除率分别为33.2%和23.9%。     

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。     

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。     

人工湿地系统处理污染河水的填料选配

选择不同的建筑废弃物作为主填料构建了4套人工湿地的中试系统，进行了人工湿地的填料选配研究。结果表明，以等体积掺混废砖块和废陶获得的混合填料构建的人工湿地系统，在处理含高浓度和低浓度有机污染物的河水时均表现出良好的除污效果。其在进水COD和氨氮浓度分别为40～70mg／L和10～35mg／L的情况下，对COD和氨氮的平均去除率分别达40％和56％；在进水COD和氨氮浓度分别为15～30mg／L和0．3～3mg／L的情况下，COD和氨氮的平均去除率分别为25％和70％。建筑废弃物混合填料来源丰富、成本低廉，对于处理水质季节性变化很大的污染河水，人工湿地系统具有良好的适应性。     

复合潜流人工湿地处理城市地表径流研究

以武汉市桃花岛塘和复合潜流人工湿地组合生态处理系统为研究对象，考察了对城市地表径流的处理效果。结果表明，塘和复合潜流人工湿地组合生态系统可以有效净化城市地表径流，对各污染物的去除率：COD为84．0％～85．4％、TP为89．6％～91．8％、TN为92．2％～94．4％、SS为95．8％-97．1％，其中复合潜流人工湿地对COD、TP、TN、SS的去除率分别为69、0％～73．1％、82．6％～86．6％、89．0％～90．4％、64．7％～69．2％，除氮效果独特。在无雨期该生态系统可用于净化湖水，实现了削减污染和保持系统稳定的双重功能，同时还可补给养鱼塘用水。     

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。     

Comparison of phosphorus removal between vertical subsurface flow constructed wetlands with different substrates

Phosphorus removal by constructed wetlands is a key strategy in diffuse pollution control. Phosphorus retention by experimental unplanted vertical-flow constructed wetlands depends on substrate, influent quality and hydraulic residence time (HRT). The maximal phosphorus adsorption capacities of shale, gravel, ironstone and hornblende were 619.7, 89.05, 324.9 and 153.1 mg/kg, respectively, when the grain size ranged between 0.5 and 1.0 mm. Phosphorus adsorption capacities of shale, ironstone and hornblende were best explained by Langmuir adsorption isotherms. In comparison, Freundlich adsorption isotherms fitted gravel well. In separate column experiments with eutrophic Jin River water, shale showed better soluble reactive phosphorus (SRP) and total phosphorus (TP) retention performances than gravel, ironstone and hornblende. When the HRT was 2.2 days, the mean SRP removal rates were 96.7, 21.1, 33.6 and 33.0% for shale, gravel, ironstone and hornblende, respectively. Findings indicate that both SRP and TP removal rates increased when the HRT was prolonged.     

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%。