湿地植物在人工湿地脱氮中的应用及研究进展

介绍了人工湿地系统中植物在污水脱氮方面发挥的重要作用,简述了目前研究中常用的3种湿地植物类型,包括挺水植物、浮水植物和沉水植物;介绍了植物脱氮的主要机理,植物通过吸收利用、根系微生物的硝化反硝化作用,来实现氮的去除,指出不同植物由于生理特性不同,对氮的去除效果不同。通过对比研究不同植物的脱氮效果,总结了人工湿地中植物的配置原则和影响植物脱氮的主要因素。对今后的相关研究方向进行了展望。     

人工湿地脱氮研究进展

人工湿地作为一种低成本、低能耗、高效益的绿色技术,被广泛应用于废水和雨水处理。而在人工湿地众多应用领域中,脱氮对于水环境保护以及废水的回收利用具有非常重要的意义。该文系统地介绍了人工湿地的脱氮机理,氨化、硝化-反硝化和厌氧氨氧化;分析了人工湿地脱氮的主要外在和内在影响因素如温度、水力停留时间、湿地植物和微生物等;探讨了在人工湿地的运行和管理中存在的问题和解决方案,为人工湿地的设计与运行管理提供有益的借鉴和参考。     

人工湿地脱氮研究进展

在总结大量文献的基础上,深入探讨了人工湿地的脱氮机理,介绍了影响脱氮效率的主要因素及国内外研究现状,并提出了人工湿地脱氮的主要研究方向。     

人工湿地增氧技术在污水脱氮中的应用

在人工湿地污水处理系统中,溶解氧对脱氮效果起着非常重要的作用。由于人工湿地自身构造的限制,湿地内溶解氧水平普遍较低,利用增氧技术可明显改善人工湿地内部的溶解氧水平,提高湿地硝化脱氮作用。对溶解氧在人工湿地脱氮中的作用及其主要来源进行了描述,探讨了影响人工湿地溶解氧水平的因素,重点论述了提高人工湿地溶解氧水平的途径,并对今后的相关研究方向进行了展望。     

人工湿地污水处理系统低温脱氮研究进展

人工湿地的运行受多重因素的影响,特别是温度对其的影响尤为严重,使得人工湿地工艺受季节影响,在冬季低温地区的运行效率下降,特别是对N、P污染物的去除率偏低,限制了其在冬季低温地区的推广及应用。结合国内外冬季低温地区的人工湿地工艺的应用情况,分析了影响人工湿地低温环境下脱氮效果的原因,并对人工湿地在冬季低温条件下提高低温脱氮效率的强化措施进行了总结。     

不同类型人工湿地在污水脱氮中的研究进展

人工湿地脱氮与其类型有着重要联系。不同类型人工湿地的构造、运行方式及复氧能力存在差异,因而脱氮效率有所不同。复合人工湿地的脱氮效率明显优于单一湿地系统。为了克服湿地脱氮中存在的不足,近年来涌现一批新型人工湿地,通过人工增氧、固定化微生物、电化学等新技术优化湿地构造、强化湿地脱氮过程。在总结不同类型人工湿地脱氮特性的基础上,重点分析各类型人工湿地脱氮效率的差异,并对今后的相关研究方向进行展望。     

人工湿地脱氮技术研究

人工湿地是一种利用天然净化能力处理污水的生物处理设施,在污水脱氮方面具有一定的效果。文章通过对两个不同的人工湿地模拟系统进行研究,考察了水力负荷、停留时间、植物根系及其他因素对湿地脱氮效果的影响,为实现人工湿地脱氮技术应用于实际工程提供了依据。     

人工湿地强化脱氮研究进展

脱氮效率不高一直是困扰人工湿地应用的问题之一,如何强化人工湿地脱氮已成为近年来的研究热点。人工湿地对于氮的去除作用主要有氮的挥发、水生植物的吸收、基质的吸附、沉淀以及微生物的硝化与反硝化作用,也发现了一些新的脱氮途径,如短程硝化反硝化、同步硝化反硝化等。从湿地结构改进、运行方式优化、建立湿地组合系统、基质优选、植物筛选、微生物调控等方面详细论述了人工湿地强化脱氮措施及净化效果,以期为人工湿地技术优化与工程应用提供参考。     

多级垂直潮汐流人工湿地厌氧氨氧化脱氮研究

采用多级垂直潮汐流人工湿地(MVTF-CWs)处理城市污水处理厂剩余活性污泥厌氧消化液(EAS-ADL),在低C/N条件下,研究MVTF-CWs对典型污染物的去除特征及其厌氧氨氧化脱氮行为,并利用FISH和高通量测序方法分析主要功能微生物。结果表明,在原水COD/ρ(TN)为0.46的条件下,进水NH4+-N、TN的质量浓度分别为(1 002±71)、(1 003±71) mg/L,平均去除率分别为98.97%和62.64%;进水COD为(456.4±57.7) mg/L,平均去除率为93.22%。MVTF-CWs中第3和第5级对TN的去除贡献最大。第3和第5级湿地单元中存在Anammox菌,相对丰度分别为7.77%和12.14%,而异养反硝化菌占比仅为2.22%和0.22%,表明第3和第5级湿地单元高TN去除主要通过厌氧氨氧化脱氮途径实现。     

市政污泥厌氧消化液处理研究进展探析

厌氧消化是污泥处理的主流技术之一,但产生的消化液具有高氨氮、低C/N比等特点,处理难度大、成本高,是制约厌氧消化技术发展的关键问题之一,也是目前行业内的研究热点。本文通过对国内外污泥消化液处理的研究分析,重点阐述了传统硝化反硝化、厌氧氨氧化及化学沉淀法的原理、处理效果及应用前景。     

厌氧氨氧化(Anammox)生物脱氮工艺在污泥水处理中的应用

随着我国对生态保护要求的不断提高,各种不同的污水处理工艺也应运而生。该文旨在对厌氧氨氧化(anaerobic am-monium oxidation,Anammox)工艺的机理进行分析,并介绍该工艺在北方某污水处理厂污泥水处理中的应用实例。     

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。     

污泥厌氧消化上清液自养生物脱氮技术及应用进展

厌氧氨氧化技术与短程硝化相结合,形成的全程自养脱氮技术,与传统生物脱氮工艺相比,节省了大量碳源和曝气量,是一种可持续发展的生物脱氮技术。该工艺的核心微生物是ANAMMOX菌群,其对DO、温度、pH、FA以及FNA的浓度等环境因子敏感,进水的有机物和无机碳源等也是重要的影响因子。作为自养微生物,ANAMMOX细菌的世代时间较长,生长速率慢,很容易在水处理系统被洗脱,如何保持适合其生长的稳定环境和生物量,是厌氧氨氧化生物脱氮的关键。结合厌氧氨氧化技术的工业化应用,文章对生物短程脱氮技术未来的发展提出展望。     

针铁矿促进剩余污泥厌氧消化中的脱氮除碳

剩余污泥厌氧消化因其较低的能源转化率使其发展有所受限,且污泥中高浓度有机质也会影响脱氮效果。理论上,在含铁(Ⅲ)（氢）氧化物的厌氧消化系统中,微生物能通过异化铁还原去除有机物和氨氮（Feammox）,但两者同步去除还有待验证。因此本研究通过向污泥厌氧消化系统中添加针铁矿,探究铁(Ⅲ)（氢）氧化物对同步脱氮除碳的影响。结果显示,随着针铁矿添加量的增加,反应器中有机物浓度逐渐减少。当添加50mmol/L针铁矿时,甲烷累积产量达到695.1mL,相较于没有添加针铁矿的厌氧系统提升了30.3%;TS/VS去除率也提升了21.1%/33.8%,说明针铁矿可有效促进污泥减量化。添加针铁矿的反应器中总氮去除率也有一定提升,当针铁矿添加50mmol/L时,去除率达到21.0%。以上结果表明,添加针铁矿可以在污泥厌氧消化中起到同时脱氮除碳的效果。     

人工湿地-微生物电解池耦合系统的脱氮特性

实验构建了人工湿地-微生物电解池耦合系统（CW-MEC）,并考察了CW-MEC在阴极有无曝气及不同水力停留时间（HRT）的条件下对生活污水的处理效果。实验结果显示,降低HRT会让CW-MEC阴极、阳极的COD去除率由91.11%±7.76%、86.58%±9.54%降低为77.81%±14.84%、81.44%±11.11%,氨氮去除率由58.54%±5.80%、58.22%±5.03%降低为48.04%±12.94%、48.27%±13.40%;阴极增加曝气会让CW-MEC阴极、阳极的COD去除率分别提高到89.51%±3.92%、82.40%±1.63%,阴极氨氮去除率提高到71.51%±16.44%,而阳极氨氮去除率不受影响;增加阴极曝气条件后,系统阴、阳极开始有硝酸盐氮积累,而CW-MEC阴极的硝酸盐氮含量明显低于对照组（CW-MFC）;通过电化学性能分析,相对于CW-MFC系统,CW-MEC具有更低的内阻;通过微生物多样性分析,CW-MEC系统具有更丰富的微生物多样性。     

碳源补充促进人工湿地脱氮研究进展

介绍了人工湿地的脱氮机制和影响因素,以及常用的反硝化外加碳源。人工湿地的脱氮机制主要包括基质吸附、植物吸收和微生物硝化反硝化等。但进入人工湿地的污水往往碳氮比较低,限制了脱氮效率,往往需要添加外源碳来提高人工湿地的脱氮效果;结合微藻可同化吸收利用氮磷,并在死亡分解过程中会释放有机物的规律。认为可构建藻类-人工湿地耦合系统,利用藻类作为人工湿地反硝化过程的外加碳源,以提高人工湿地脱氮效率。     

人工湿地填料在废水中脱氮除磷的应用研究进展

首先对人工湿地相关概念及人工湿地植物、微生物、填料进行了阐述,着重介绍了多种人工湿地填料在除磷、除氮方面的净化效果,最后对人工湿地填料的发展前景进行了展望。     

不同人工湿地基质脱氮效果的小试

基质是人工湿地达成脱氮效果的重要部位,该试验研究了底泥（对照）、底泥砾石复合（砾石）、底泥沸石复合（沸石）3种基质条件下上覆水体中NH ＋4 N、NO -2 N、NO -3 N和TN的去除效果,以及底泥耦合水体混合（混合）对脱氮效果的影响。结果表明底泥耦合混合时TN和NO -3 N去除率最高,12 d达到85％和91％;单纯底泥条件次之,为69％和73％;底泥沸石复合和底泥砾石复合时对TN和NO -3 N的去除效果较差,为56％和61％。就NH ＋4 N而言,虽然沸石对NH ＋4 N有较好的吸附效果,但未能完全将NH ＋4 N从系统中去除,当水体中NH ＋4 N浓度较低时还会不断解吸出来。NO -2 N作为中间产物,均先升高后降低,但混合条件下峰值较早出现,且去除速率也较快。     

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。     

水平潜流人工湿地沿程脱氮效率

为探讨不同水生植物砾石水平潜流人工湿地的沿程脱氮效率,选择了花叶芦竹、旱伞草、再力花、香蒲、芦苇5种挺水植物,均匀种植于长13 m、宽4.5 m的砾石水平潜流湿地,测定了不同植物湿地系统对低污染水的沿程脱氮效率。结果表明,处理两种浓度(总氮10 mg/L和20 mg/L)低污染水时,总氮和氨氮的去除率表现为芦苇>再力花、旱伞草>香蒲>花叶芦竹>未种植,硝态氮和亚硝态氮的去除率表现为花叶芦竹、香蒲、芦苇>再力花>旱伞草、未种植。处理总氮10 mg/L的低污染水时,未种植、花叶芦竹、芦苇、再力花和香蒲湿地对总氮、氨氮、硝态氮和亚硝态氮沿程去除率总体呈下降趋势,尤其是芦苇湿地在1/3段即达到了77.95%的去除效率;砾石填料潜流湿地中芦苇、香蒲的种植长度5 m左右为宜,花叶芦竹、旱伞草、再力花的种植长度9 m左右为宜。处理总氮20 mg/L的低污水时,不同植物湿地系统的总氮、氨氮、硝态氮和亚硝态氮沿程去除率基本呈现前端去除效率高,中部略有降低,后部又有所上升;芦苇、香蒲、旱伞草和再力花至少种植13 m以上,可使湿地出水达到一级A标准,芦苇为最佳选择。因此,应根据不同污染负荷下挺水植物的生长和沿程脱氮效率来设置砾石填料湿地床的规模。