水平潜流人工湿地的脱氮机理及其影响因素研究

水平潜流人工湿地中氮的去除方式主要包括植物吸收、基质吸附和硝化-反硝化作用等,其中硝化-反硝化作用是其最主要的脱氮机理。水平潜流人工湿地的构造决定了其内部整体厌氧的环境,使其具有较好的反硝化脱氮效果。影响水平潜流人工湿地脱氮的主要因素包括溶解氧、基质、植物、碳源及运行条件等。探讨了影响湿地脱氮的主要因素,同时论述了提高湿地脱氮效果的措施,并对今后的相关研究方向进行了展望。     

西北地区潜流人工湿地冬季脱氮效果研究

对西安市皂河人工湿地示范工程中潜流人工湿地冬季脱氮效果、溶解氧和微生物的空间分布进行分析研究。结果表明,潜流湿地中总氮与氨氮的平均去除率分别为29.0%和35.1%,基质中氨化细菌、亚硝化菌和反硝化菌数量沿程都呈现递减的趋势,在深度上氨化和亚硝化菌数量都是随深度减少,而反硝化菌数量是随深度增加;溶解氧浓度与氨化细菌、亚硝化菌数量存在显著正相关性,而与反硝化菌存在显著负相关性,说明湿地中溶解氧的分布对脱氨效果有重要影响。     

利用植物碳源提高人工湿地脱氮效果的研究进展

碳源不足已成为人工湿地脱氮受限的重要因素,植物材料因其经济易得、安全有效的特点,被用作外加碳源应用于人工湿地脱氮过程中.通过综述植物碳源的特性、利用方式及其在湿地脱氮中的应用效果,揭示植物碳源的功能及使用机制,为提高人工湿地脱氮效率提供依据及建议.最后,归纳了该研究领域内存在的主要问题,并对今后的发展方向进行了展望.     

进水碳氮比对表面流人工湿地脱氮效果及途径的影响研究

进水碳氮比（C/N）是人工湿地脱氮的重要影响因素之一,本研究基于人工湿地小试系统,研究了不同进水C/N条件下表面流人工湿地对污染物去除效果以及系统分析了人工湿地中植物、土壤及微生物三个关键组成要素在氮去除过程中的作用和影响。结果表明,各实验组对NH4+-N(95.91%～96.83%)、NO3--N(64.75%～99.44%)、TN(76.36%～95.30%)和COD(88.54%～93.01%)都有较好的去除效果。提高C/N能够显著提升人工湿地NO3--N、TN和COD的去除效果（P<0.05）。总体而言,进水C/N为4时对NH4+-N(95.91%)、NO3--N(99.44%)和TN(95.30%)都有较好的去除效果。湿地土壤和植物对氮的平均去除占系统氮去除量的6.41%～10.45%和9.23%～14.11%,忽略氨挥发过程,通过质量平衡计算得出微生物作用在系统氮去除的占比为51.43%～77.74%,表明微生物转化脱氮居主导地位,其中进水中投加碳源的人工湿地系统微生物作用占比提高了36.01%～51.16%,C/N=8时,微生物作用占比最大。本研究为表面流人工湿地的设计以及最佳进水C/N的选择提供了理论基础,脱氮途径的定量化解析对深入理解碳源对人工湿地氮去除机制的影响以及提高氮素去除率具有重要的指导意义。     

垂直潜流湿地低碳脱氮过程中的分层效应

在栽种有芦苇、菖蒲、伞草和美人蕉的垂直潜流人工湿地中进行NH4+-N净化实验,研究不同植物在人工湿地上下层中氮素形态转化的时空特征.实验结果表明:在NH4+-N初始质量浓度为40 mg/L的贫碳进水情况下,各类型人工湿地中均存在NH4+-N和TN的快速消除期,分别为4 d和6 d.快速消除期内,不同类型人工湿地中,NH...     

潜流人工湿地除氮正交试验研究

以潜流人工湿地除氮效果为考察指标,采用正交试验法研究了水力负荷、pH、碳氮比、湿地植物等4个因数对考察指标影响的显著性及优选条件,并利用SPSS13.0软件对正交试验结果进行方差分析.结果表明,pH、水力负荷、碳氮比对潜流人工湿地氨氮和总氮去除率的影响显著,各因素对潜流人工湿地总氮和氨氮去除率的影响程度由大到小顺序为:水力负荷、碳氮比>pH>湿地植物.潜流人工湿地总氮去除效率最高的条件为:pH为7.5,水力负荷为33mm·d-1,碳氮比15,湿地植物为芦竹.氨氮去除效率最高的条件为:pH为7.5,水力负荷为33mm·d-1,碳氮比15,植物为香根草.从工程技术经济的角度出发,采用pH为7.5,水力负荷为300mm·d-1,碳氮比大于3,湿地植物为香根草或芦竹,也可取得较好的除氮效果.     

潜流人工湿地氮素去除机理与影响因素

综述了氮化合物去除的机理和转化规律,指出提高氮素去除率的新途径。在研究了温度、p H值、溶解性有机碳、溶解氧等因素的基础上,以及水力停留时间、氮负荷、回流、进水方式等的配置模式的概述,来探究环境因素和运行条件对潜流人工湿地除氮效果的影响。     

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。     

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。     

人工湿地植物对脱氮微生物活性的影响机制研究进展

近年来众多研究表明,湿地植物作为微生物的附着载体,通过根系泌氧作用以及根系分泌物作用对脱氮微生物脱氮能力具有重要影响。在综述了人工湿地中植物种类对氮污染物去除效率影响的基础上,重点阐释了湿地植物对脱氮微生物活性的影响机制:湿地植物通过根系泌氧和根系分泌等作用使溶解氧、氧化还原电位、营养组成等发生变化,进而对脱氮微生物活性及脱氮效果产生影响。最后对人工湿地设计和机理研究中湿地植物的选择进行了总结与展望。     

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。     

碳氮比对A-O-N工艺脱氮效果的影响

研究了A-O-N生物脱氮工艺中,污水的碳氮比对脱氮的影响。试验结果表明,由于A-O-N工艺将异养菌和自养硝化菌分别置于两个反应器中,使其在各自适宜的环境中生存,两者之间不存在竞争问题,硝化率不受进水碳氮比的影响,进水碳氮质量比为5.1时脱氮效果最佳,继续增大进水碳氮比,硝化率和脱氮率均不受影响,进水碳氮质量比在2.2￣9.8变化时,TN去除率与碳氮比呈正相关性(R2为0.999)。     

低碳氮比条件下外加铁源对生物脱氮性能与机理的研究

针对高氨氮废水,通过投加微量元素Fe2+强化微生物活性,研究低碳源(碳氮比不超过3)条件下外加铁源对活性污泥脱氮性能的影响以及主要反硝化功能基因的变化.结果表明:在低碳氮比(碳氮比为3)条件下,A反应器(ρ(Fe2+)=2 mg/L)的TN去除率比B反应器(ρ(Fe2+)=0 mg/L)提高了10.4％.持续投加Fe2...     

溶解氧和碳源在人工湿地脱氮中的耦合关系分析

硝化-反硝化过程是人工湿地脱氮的主要途径。如何同时保障硝化-反硝化这一重要脱氮机制的畅通是提高湿地脱氮效率的关键。对溶解氧和碳源在人工湿地脱氮中的作用及其主要来源进行了描述,重点论述并分析了溶解氧和碳源在人工湿地脱氮中的耦合关系,合理调整进水中的碳氮比被认为是提高湿地脱氮效率的关键。     

Effect of Substrate Composition (C/N/P ratio) on Microbial Community and Membrane Fouling Tendency of Biomass in Membrane Bioreactors

In this study, biomass characteristics including bacterial community, extracellular polymeric substances (EPS) production, and membrane fouling propensity were examined when the membrane bioreactors (MBRs) were fed with different substrates (i.e., different C/N/P ratios). Denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) analysis revealed that significant shifts of bacterial communities happened when increasing nitrogen or phosphorus loading in the MBRs, which followed in an almost similar way. At steady state, the biomass from the low C/N- and C/P-MBRs had comparable concentrations and produced similar EPS levels as those in the control MBR. However, the median particle size increased when the MBRs fed with low C/N- or C/P- substrate, possibly associated with the filamentous bacteria propagating in the MBRs. Increasing nitrogen or phosphorus loading 1-fold could not induce more serious membrane fouling compared to the control MBR.     

潜流人工湿地中不同填料介质与进口流速对水动力学性能影响的研究

使用计算流体力学软件对潜流人工湿地的水力学特性进行了模拟计算,通过对不同填料介质和进口流速的模拟比较,讨论不同条件下的湿地水力学行为。模拟结果表明,当上层介质为40~50 mm,下层介质为100 mm时,可以得到较高的湿地水力学效能。进口流速在1e-6m/s至5e-6m/s时,水力学效能变化范围较小,而随着进口流速的进一步增大,水力学效能有较明显的减小趋势。本研究选择进口流速为3.3e-6m/s,以保证达到设计处理量的基础上获得最佳的水力学效能。     

市政污水处理厂反硝化滤池启动及深度脱氮运行效果研究

通过采用全流程分析方法,总结了太湖流域某市政污水处理厂TN指标针对新一轮提标改造的达标难点,研究了反硝化滤池小试实验的启动与碳源投加的最佳C/N比.结果表明,低C/N比进水及内回流不足限制了脱氮效率的进一步提高;通过实际污水处理厂二级出水进行反硝化滤池的小试实验研究,发现反硝化滤池启动4天后挂膜成功,在外加碳源C/N比...     

Effect of COD/NO3-N ratio on the performance of a hybrid UASB reactor treating phenolic wastewater

The effect of COD/O₃⁻-N ratio on the biodegradation of complex phenolic mixture was studied in bench scale hybrid upflow anaerobic sludge blanket (HUASB) reactors. HUASB reactor is a combination of a UASB unit at the lower part and an anaerobic fixed film at the upper end. The aim of this study was to evaluate the biodegradability of phenolic mixture (from synthetic coal wastewater) as the only carbon and energy source in continuous experiments using nitrate as the final electron acceptor. Synthetic coal wastewater contained phenol (490 mg/L); m-,o-,p-cresols (123.0 mg/L, 58.6 mg/L, 42 mg/L); 2,4-, 2,5-, 3,4- and 3,5 dimethyl phenols (6.3 mg/L, 6.3 mg/L, 4.4 mg/L and 21.3 mg/L) as major phenolic compounds representing the complex phenolic mixture. Nitrate nitrogen loading was increased from 0.11 g/m³/d to 0.5 g/m³/d in order to keep COD/NO₃⁻-N ratio as 20.1, 14.85, 9.9, 6.36 and 4.45. An input phenolics concentration of 752 mg/L and hydraulic retention time (HRT) of 24 h was maintained through out the study. Removal of phenolic mixture was found to increase with the lowering of COD/NO₃⁻-N ratio. Maximum phenolics removal of 98% was achieved at a COD/NO₃⁻-N ratio of 6.36. However, phenolics removal got adversely affected when COD/NO₃⁻-N ratio was reduced below 6.36. A nitrogen production efficiency of 78% was obtained according to nitrate consumption. Simultaneous denitrification and methanogenesis was observed in all the reactors throughout the study, demonstrating that denitrification is a feasible alternative for the treatment of coal wastewater. Granules degrading complex phenolic mixture were of diameter 1.6–2.25 mm.