新型生物滤床-人工湿地耦合系统强化处理生活污水研究

通过构建基于自通风管网的生物滤床和潜流式人工湿地中试耦合系统,对比了混合过滤石材的原有系统a和采用不同填料的对比系统b的污染物去除效果。结果表明,系统b对COD、NH4+-N、TN和TP的去除率分别为74.10%、94.14%、73.57%和69.53%,优于系统a;填料的优化配置对中试耦合系统污染物去除效率的提升效果显著,系统b对上述指标的去除较原有系统a分别提升了11.00个、11.55个、2.69个和8.09个百分点;生物滤床单元对NH4+-N的去除占主要作用,而潜流式人工湿地单元则对去除COD、TN和TP的贡献较高。温度升高,COD去除率总体呈下降趋势,NH4+-N的去除率呈上升趋势,对TN、TP的去除效果影响不明显。     

组合湿地在通风强化条件下循环处理鲟鱼养殖废水研究

利用一组组合潜流人工湿地(下行流→上行流→水平流)和鱼池结合构建的循环水养殖系统,研究了养殖废水中污染物在各级湿地的运移规律以及不同曝气方式(连续与间歇曝气)下湿地的净化效果.结果表明,在水力负荷为6.6 m·d-1运行条件下,一级湿地对NO2--N有明显去除效果,去除率为57.8％;二级湿地对NO3--N、TN和TSS 的去除明显,去除率分别为27.9％、11.0％和67.44％;三级湿地对NH4+-N、COD和TP的去除明显,去除率分别为14.8％、22.8％和18.5％.湿地出水水质经曝气增氧后满足鲟鱼养殖用水要求.通过湿地基质通风强化的方式,在气水体积比为2:3时,湿地内部DO含量分布状况得到改善,产生明显好氧-厌氧区,湿地净化效果有不同程度提高,其中,连续曝气对NH4+-N、TN和TP有较好的处理效果,间歇曝气对NO3--N和NO2--N有较好的处理效果,2种曝气方式对NH4+-N、NO3--N、NO2--N、COD的去除无显著差异.综合节能和净化效果,系统实际运行过程中选择间歇曝气优于连续曝气.     

生物炭添加对人工湿地处理农村生活污水的影响

以生物炭作为基质填料构建垂直流人工湿地,探讨不同进水C/N和曝气量条件下,人工湿地处理农村生活污水的净化效果。结果表明：进水C/N减小会导致湿地出水NH₄⁺-N、TN和TP浓度显著升高;曝气量从0.2 L/min提高至0.6 L/min时,湿地对COD、NH₄⁺-N和TN的去除率增加,但是继续提高曝气量,出水TP浓度明显增大;间歇微曝气-改性生物炭添加的湿地系统对COD、NH₄⁺-N、TN和TP的平均去除率分别为85.09%、99.15%、99.41%和91.40%,出水水质达到《城镇污水处理厂排放标准》(GB18918-2002)一级B标及以上。以生物炭为人工湿地基质填料可提高农村生活污水的处理效果。     

微纳米曝气强化碳纤维生态浮床水处理效果研究

采用微纳米曝气与微孔曝气对比的方式,研究了碳纤维湿地式人工浮床在以上2种曝气方式下净化水质效果及规律。结果表明,在相同HRT(1 d)和气水体积比(6:1)的条件下,微纳米碳纤维浮床比传统曝气浮床对水体中COD、NH4+-N和TP去除率分别提高7%、10%、9%,并且能够在更短的时间内完成碳纤维填料的挂膜过程,说明微纳米曝气对碳纤维人工浮床具有更好的强化去除效果。2种曝气方式下,COD的去除受HRT变化最小,NH4+-N、TP的去除均随着HRT的增加而增加,并且微纳米曝气条件下对各污染物的去除率始终优于传统曝气     

波形潜流人工湿地的应用研究

在相同的水力负荷下以水平潜流人工湿地(SFCW)作为对照,进行了波形潜流人工湿地(W-SFCW)在不同的HRT下处理模拟生活污水试验。结果表明,W-SFCW对污染物尤其是氮、磷的去除效果明显优于SFCW。HRT为1 d时对TN和NH4+-N的去除效果最好,HRT为2 d时对TP的去除效果最好,HRT为2 d时COD的去除效果较好。在此条件下,W-SFCW对COD、TN、NH4+-N和TP的去除率分别比SFCW提高了10%、17.2%、11.6%和27.4%。     

连续流间歇曝气工艺处理生活污水规律探究

采用连续流间歇曝气工艺处理生活污水,探究不同间歇曝气方式对连续流反应器中COD、NH_4~+-N、TN、TP去除效果的影响。结果表明,间歇曝气的运行方式有利于抑制污泥膨胀问题;所有工况COD去除率均高于82%,且随着曝气时间的增加而增加,最高可达到92%;出水TP的质量浓度在1.8~5.5 mg/L,平均去除率约为30%,缺氧阶段NO_x~--N(x=2、3)、好氧缺氧交替频率、温度均是影响TP去除效果的因素;进水TN主要以NH_4~+-N的形式存在,出水TN的质量浓度浓度在51~53 mg/L,去除率23.2%~55.8%,反硝化阶段碳源不足是造成TN去除率低的主要因素;NH_4~+-N平均去除率在78%左右,间歇曝气NH_4~+-N的去除效率均高于连续曝气工况。     

厌氧-垂直潜流型人工湿地处理生活污水

保持垂直潜流型人工湿地(VSCW)自身优点,将其设置为5级,利用污水的上、下行流动来复氧,并采用厌氧技术对污水进行预处理,以提高人工湿地的处理效果.结果表明,系统DO沿程下降,栽种植物后得到补充,对COD,TN、NH3-N、TP的总去除率分别达到87.6%、65.9%、76.9%,81.3%,处理后污水能达标排放:厌氧池作用明显,对COD、TN、NH3.N及TP的去除率分别达到26.5%、26.8%、25.3%、41.2%;人工湿地对COD的去除率达到83.6%,由于进水DO含量低,硝化作用不充分,TN、NH3-N的去除率仅达到53.4%、69.1%;和TP的去除主要是依靠人工基质的碱性环境,去除率为68.3%;栽种植物后,COD的去除率提高明显,其余增加不多.该系统需提高人工湿地进水的DO来提高处理效果.     

厌氧折流板反应器-复合人工湿地处理农村生活污水中试研究

采用厌氧折流板反应器(ABR)为预处理单元,与复合人工湿地形成组合工艺,开展不同条件下组合工艺对农村生活污水的中试处理效能研究。结果表明,在水温为22.1~26.3℃、ABR水力停留时间10~3 h时,组合系统对碳氮磷具有较高的去除潜力,COD、NH4+-N、TN和TP的平均去除率分别达84.6%,59.3%,58.0%和78.1%。对污染物去除途径分析发现,废水中COD的去除主要发生在组合工艺的ABR段,NH4+-N和TN主要在水平潜流和下行垂直流人工湿地被去除,而水平潜流和上行垂直流人工湿地对TP的去除贡献率最高。ABR与复合人工湿地相互结合,优势互补,对农村生活污水具有理想的处理效果。     

人工强化改善滞流景观水体水质的研究

研究了几种人工生态强化净化技术对滞流景观水体水质的改善效果。结果显示:碳素纤维生态草表面可形成稳定的生物膜,对水质的改善效果最好,对NH3-N、TN、TP和COD的去除率分别可达到94%、92%、92%和85%,生态草对浮游藻类繁殖和水体色度增加均有较好的抑制作用,并且该抑制作用随着其密度的增加而增强;间歇曝气充氧法对水中氮、磷及色度的去除效果较好,但与其他方法相比,曝气扰动会使水中COD浓度增加,还可能会促进藻类的繁殖;美人蕉浮岛对氮、磷及色度的去除作用低于生态草和间歇曝气法,但对COD的去除和抑藻效果均好于间歇曝气法。     

生态滤坝处理微污染河水实验研究

采用沸石和砾石构建生态滤坝,研究不同组配方式下生态滤坝的污染物去除效果,同时将铁碳微电解技术引入生态滤坝,研究铁碳生态滤坝对微污染河水水质净化效果。结果表明,混合滤坝的NH3-N和TN的平均去除率比分层滤坝分别高9.75个和8.01个百分点,说明基质混合生态滤坝的污染物去除效果更好。铁碳生态滤坝的COD、NH3-N、NO2--N、TN的平均去除率分别比混合滤坝提高18.68个、4.17个、15.56个和8.99个百分点,说明添加铁碳可以增强生态滤坝对COD和TN等污染物的去除能力。通过微生物群落结构及多样性分析,铁碳滤坝微生物群落多样性较高,优势菌为假单胞菌属和狭义梭菌属。     

蚯蚓生态滤池对不同布水方式下污水去除效果研究

考察了不同布水条件下蚯蚓生态滤池对生活污水中COD、NH3-N、TN和TP的去除效果。结果表明,各布水方式下COD、NH3-N、TN和TP均有较高的去除,总出水去除率分别为84.1%~94.1%、94.2%~98.3%、70.3%~84.1%和96.9%~98.6%,土壤是污染物去除的主要介质层,尤其是上层土壤(0~25 cm)作用明显,经上反应层后COD、NH3-N、TN和TP去除率已达82.3%~93.1%、86.2%~88.9%、72.2%~79.0%和63.2%~68.2%,后续黄沙层对NH3-N和TP有一定去除效果,碎青石层对有机物和营养物去除基本无作用。研究还发现土壤下层二次布水方式下总出水中COD和TN去除率显著高于其它布水方式,与传统布水方式相比,下层土壤二次布水总出水COD和TN平均去除率分别提高了7.3和5.7个百分点;布水方式对NH3-N和TP去除无显著影响。     

间歇曝气对人工垂直潜流湿地氮磷去除性能的影响

采用页岩和香蒲（Typha latifolia）构建人工垂直潜流湿地处理津河富营养化水体,研究间歇曝气对潜流湿地氮磷去除效果的影响。设计水力负荷800mm／d,气水比5：1。试验期间（2006．06-2006．11）,氮磷月平均去除率在8月份达到最大值。与无曝气系统相比,中部曝气使氨氮（NH^4＋-N）、总氮（TN）、可溶性活性磷（SRP）和总磷（TP）月平均去除率分别提高10．1％、4．7％、10．2％和8．8％,底部曝气则为25．1％、10．0％、7．7％和7．4%．间歇曝气能够有效提高人工潜流湿地氮磷去除效率。曝气产生的有氧环境不利于硝酸盐氮（NO^3--N）去除,试验期间底部曝气和中部曝气NO^3--N月平均去除率一直低于无曝气系统。     

复合式人工湿地浮桥技术处理系统实验研究

对传统人工湿地进行改进,通过引进浮桥技术,在同一湿地单元实现浮游植物搭配沉水植物,并与传统水平潜流式湿地相结合,设计出一套新型复合式人工湿地处理系统,研究该系统对生活污水COD、NH3-N、TN、TP的净化效果,并对各指标去除率进行Pearson相关性分析。30d的实验研究结果表明,系统对生活污水的COD、NH3-N、TN、TP的平均去除率分别为79.6%、64.0%、54.4%、74.6%;二级浮桥平流式湿地单元对COD的去除效果较差,但对NH3-N、TN和TP去除效果突出;各指标间去除率在每级湿地单元中表现出不同的相关性。     

复合流人工湿地处理生活污水的试验研究

通过模拟试验,对水力停留时间(HRT)为3、2、1d下,复合流人工湿地去除生活污水中污染物的效能进行了研究.结果表明,COD、TP、TN、NH4+-N的去除率均随停留时间的增加而提高,当HRT=3 d时,各污染物的去除率分别为38.67%,79.83%,93.13%,96.27%.湿地系统对TN、NH4+-N的降解主要集中在湿地结构单元的进水段水芹单元A和出水段香菇草单元D,而对COD、TP的去除主要集中在结构单元的前半段的水芹单元A和石菖蒲单元B.该人工湿地系统对COD、TP、TN等污染物的去除效果在进水浓度较高时要好于低浓度.     

菖蒲残体自消纳型人工湿地氮负荷强化去除研究

针对农业面源硝酸盐含量高而有机碳不足的问题,以湿地植物黄花菖蒲的残体作为外加碳源,探寻其静态腐解规律;在后续的连续流实验中,将适量的植物残体投加于模拟人工湿地中,研究对营养盐去除的强化效果。结果表明,菖蒲残体腐解率平均为75%,菖蒲残体中TOC释放质量平均为21.13 mg/g,释放出的COD/ρ(TN)=13.63,COD/ρ(TP)=49.74,具有作为植物碳源的潜力;将菖蒲残体应用于模拟人工湿地系统中,在COD/ρ(TN)=5、3时,湿地系统TN去除率分别提高了14.05个、9.77个百分点;计算得出菖蒲残体腐解释放出的TOC可以被微生物利用部分约为48.43%。在实际应用中,收割的菖蒲残体可以完全被湿地系统自消纳,强化了对总氮的去除效果。     

曝气方式对人工湿地氮去除效果的影响研究

水平潜流人工湿地强制通风被认为是提高营养盐,特别是氨氮去除效率的重要方法。针对持续曝气能耗高、出水硝氮高等问题,本实验拟采用间歇曝气取代持续曝气。本实验对比研究了持续曝气、间歇曝气(溶解氧浓度0.5mg/L)和不曝气三种条件下,有机物和氨氮的去除效率。结果表明:间歇曝气是最有效的操作方式,它既提供了好氧和缺氧的交替环境,又降低了能源消耗。COD和氨氮去除率分别达到67%和99%,总氮最大去除率可达79%。     

潮汐-连续流组合人工湿地对污染河水的净化特性

构建了具有不同运行方式的两级垂直流人工湿地。连续运行1 a的结果表明:潮汐-连续流组合人工湿地能够有效地净化污染河水,其对COD、BOD5、SS、TP、TN、NH3-N的年平均去除率分别为85.6%、94.7%、98.7%、85.6%、74.1%、87.7%;采用间歇(潮汐)运行方式的一级垂直流人工湿地不仅能够实现对COD、BOD5、SS 90%左右的去除,而且还能够促进二级连续垂直流人工湿地对NH3-N、溶解态TP的有效去除;前置潮汐流湿地同二级连续流人工湿地相比,前者更利于植物的生长,在连续和间歇运行的垂直流人工湿地中植物对氮去除的贡献均高于对磷去除的贡献。     

复合型潜流人工湿地处理漓江流域农村生活污水的研究

采用复合型潜流人工湿地对漓江流域农村生活污水进行处理,考察了其对SS、COD、氨氮、TN和TP的去除效果,并且对人工湿地生物相进行分析。结果表明,湿地内植物生长状况良好,栽种培育1个月后即可连续满负荷进水。稳定运行后,人工湿地对SS、COD、氨氮、TN和TP的平均去除率分别超过40%、70%、70%、90%和85%,出水可达GB 18918-2002的一级B排放要求。对人工湿地的生物相进行分析,可观察到有原生动物、后生动物和藻类,说明此时人工湿地系统已经比较成熟。     

复合水解酸化+催化铁+CAST处理混合化工废水的试验研究

采用复合水解酸化+催化铁+CAST工艺处理混合化工废水,探讨了该工艺对COD、NH3-N、TP、TN的去除效果以及CAST不同的运行模式对去除效果的影响.试验结果表明,该工艺对COD、NH3-N、TP、TN的平均去除率为75.0%96.9%、47.0%、31.6%;而CAST工艺段设置为进水-搅拌-曝气-沉淀-滗水运行模式更有利于TN和TP的去除.     

响应面优化铁碳微电解法预处理富营养化湖水的工艺条件

利用铁碳微电解工艺预处理富营养化湖水,考察了初始pH、铁碳总投加量和反应时间3个因素对富营养化水体中TP、TN、COD和Chl-a去除效果的影响,并运用响应面法对该工艺参数进行了优化与预测。结果表明,优化后的铁碳微电解预处理最佳工艺条件如下:初始pH值为3.8,铁碳投加量为13.7 g,反应时间为29.6 min。该条件下对TP、TN、COD、Chl-a的去除率分别达到84.2%、48.7%、77.7%、71.8%,这一结果与预测值相接近,进一步表明该工艺对富营养化湖水具有较好的预处理效果,且基于响应面法建立的二次多项式模型具有较好的实际应用价值。