潜流人工湿地在预处理黄河微污染原水中的应用

近年来,黄河水质不断恶化,呈现显著的微污染特征.在济南市玉清湖水库进水口处进行了潜流人工湿地对入库微污染黄河水的净化试验.试验结果表明:在4 m/d的水力负荷条件下,推流式人工湿地与往复式人工湿地都有较好的处理效果,CODCr、TP的平均去除率均可达到45%～50%,NH3-N、NO-2-N、NO-3-N的平均去除率均可达到35%～40%,TN的平均去除率为25%～35%.二者没有明显的差别.     

表面流人工湿地不同植物及其组合净化污水处理厂尾水研究

为提高表面流人工湿地对低污染水的生态净化效率,对人工湿地中湿生植物的组成进行比选研究,设置8个由不同湿生植物(包括挺水、沉水和浮叶植物)组成的表面流人工湿地,比较其净化尾水氮磷效果。结果表明:挺水植物圆币草(Hydrocotyle verticillata)和大聚藻(Myriophyllum aquaticum)组合的表面流人工湿地净化尾水氮磷效果最好,其人工湿地对TN、NO-3-N和NH3-N的平均去除率分别为68.6%、62.6%和78.2%,对TP和溶解性无机磷(DIP)的平均去除率分别为64.5%和80%。浮叶植物睡莲(Nymphaea L.)人工湿地去除氮磷能力次之,TN、NO-3-N、NH3-N、TP和DIP平均去除率分别为55%、55.2%、63.3%、56.1%和64.7%,体现一定的污染物去除潜力。沉水植物苦草[Vallisneria natans(Lour.)Hara]在与圆币草等共存净化尾水过程中逐渐失去优势种地位。而由黄菖蒲(Iris pseudacorus L.)和再力花(Thalia dealbata)等挺水植物构建的表面流人工湿地,虽然生物量高,但其氮磷去除效果较差,尤其是再力花人工湿地对TN、NO-3-N和NH3-N平均去除率仅在18%~36.2%之间,对TP和DIP平均去除率也分别只有41.5%和38.7%。因此,采用圆币草和大聚藻组合构建的表面流人工湿地能更有效净化污水处理厂尾水中氮磷,对TN的去除尤为高效,能有效提升尾水水质。     

人工湿地植物水质净化作用的数值模拟研究

研究区域永年洼湿地面临生态退化、水污染严重等问题,已通过人工种植湿地植物进行生态修复及水质改善。永年洼连续2年的水质监测结果表明,随着湿地植物的种植和生长,洼内水体的氨氮(NH3-N)、总氮(TN)、总磷(TP)等都有不同程度的下降。本文根据湿地植物对水质的作用机理,通过MIKE模型的EcoLab中水质过程自定义及编辑功能,基于湿地植物的泌氧、细菌活性增加和植物吸收作用下水化学反应过程,构建"WQ+Veg"水质模块,耦合MIKE21水动力结果,模拟永年洼人工湿地种植前后湖区流速及NH3-N、 TN、 TP等水质指标的变化。在有加密监测的断面上,模拟有植物的2017年情景相比无植物的2016年情景,NH3-N、TN和TP平均下降了14.9%、7.33%和14.3%,与监测结果较为一致。在永年洼出水口处2017年相比2016年,NH3-N、TN和TP的去除率提高了7.2%、5.3%和9.1%。模型描述的反应过程清晰,可考虑湿地植物类型、分布、面积等条件下水质氮磷的响应,为大尺度湿地修复的布局及设计提供研究工具,同时为湿地水质净化效果评估提供依据。     

改进型潜流湿地净化农村地区生活污水效果分析

基于潜流湿地结构特征和技术特点,借鉴A/O工艺污水净化原理,进行结构优化,构建改进型潜流湿地系统,并对其净化农村生活污水效果进行了试验研究。重点探讨基质层优化配置、多级湿地单元优化组合等条件对水质净化强化效果,同时考察水温对湿地系统净水效果的影响。结果表明:在水力负荷0.1 m3/(m2·d),CODCr、NH4+-N、TN和TP污染负荷分别为13.9、2.48、3.74和0.28 g/(m2·d)条件下,人工湿地系统对上述污染物去除率分别达到72.76%、76.29%、59.34%和89.39%,出水基本可满足DB 11/307-2013《北京市水污染物排放标准》中新建村庄生活污水处理站排入地表水体污染物排放限值中的B标准(CODCr≤40mg/L、TN≤15 mg/L、NH4+-N≤5(8)mg/L及TP≤0.4 mg/L)。     

江西省农村生活污水生态治理示范工程效果评估研究-以新余市上坑口村为例

选择新余市上坑口村作为典型村庄,采用了由生态塘、人工湿地、生态沟等生态处理技术组合而成的生态处理系统处理该村生活污水.结果表明:该系统对生活污水的处理效果良好,生态塘水质维持在地表水Ⅲ-Ⅳ类标准之间(TP除外),系统出水浓度达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(18918-2002)一级B标准,对CODcr、NH_3-N、TN、TP、SS的平均去除率分别为58.3%、87.4%、75.6%、82%、82.6%.该工艺不仅能有效处理农村生活污水,同时还具有生态景观效果,具有一定的推广价值.     

人工湿地对有机物去除率及亲水景观建设的可行性分析

人工湿地是一种生物污水处理技术,运转成本低。通过一个小型推流式人工湿地的运作,监测了COD、NO-2-N,NO-3-N等指标,并分析了影响这些指标变化的主要因素,实验结果表明,推流式人工湿地对有机物的去除效果较好。现代生态城市的建设要求越来越多的水资源,经人工湿地处理过的污水水质能达到地面水排放标准,可以作为城市的景观用水。建设集观赏、娱乐和污水处理于一体的景观湿地系统作为现代城市污水处理的一种途径,是值得推广的。     

北方某人工湿地净化能力分析

在对北方某人工湿地长期观测取得的大量详尽数据的基础上,分析了人工湿地系统总体净化能力和潜流人工湿地水质动态变化特征。结果表明:该人工湿地示范工程对水质净化效果较为明显,对各类污染物的去除率平均可达40%;潜流人工湿地可对污水进行深度处理,对BOD5、NH4-N的去除效果最好,去除率为80%～90%,对NO3-N、TN的去除效果较好,去除率为65%～75%,对CODMn和SS的去除效果一般,去除率为40%～60%,对TP的去除效果随着时间推移逐渐减弱,碎石吸附对TP去除起主要作用。     

不同填料对阶梯式人工湿地降解农业废水的影响

针对人工湿地填料对农业废水污染物降解效果不稳定的问题,采用阶梯式人工湿地方法对农业废水进行降解,选择钢渣、石灰石、麦饭石、竹炭粒4种常见填料用于阶梯式人工湿地,研究了它们对农业废水中主要污染物的降解能力。试验结果表明:当污水停留时间(HRT)为7 d时,对污水中COD、浊度、TP、TN和NH3—N的降解率,钢渣分别为79.7%、88.7%、83.5%、74.4%和81.2%,石灰石分别为73.6%、70.7%、55.2%、50.1%和56.9%,麦饭石分别为81.3%、89.7%、78.6%、79.2%和81.5%,竹炭粒分别为67.6%、88.5%、68.3%、69.2%和73.2%,出水水质基本达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)的一级A标准的要求。     

基于人工神经网络的泾河陕西段氮组分模拟

应用BP人工神经网络模型模拟泾河陕西段氮营养物质NH+4-N、NO-3-N、TN的浓度变化,通过模拟水质参数相关性分析和河流机理性水质模型分析,确定模型的输入因子,从而构建不同结构的BP人工神经网络模型。以实测的月水文、水质、降水量资料进行模型的训练和检验,结果表明:对NO-3-N和TN的模拟结果精度较高,不同结构的模拟结果相对误差在18%以内;对NH+4-N的模拟结果相对误差大,NH+4-N主要来源于点源排放,年内不稳定排放是模型模拟误差大的主要原因;单参数输出结构的网络模拟结果优于三参数输出结构的,单隐含层结构的BP网络模拟结果要比多隐含层结构的模拟结果更精确。     

上下回流人工湿地预处理微污染水库水的研究

采用上下回流潜流人工湿地对微污染水库水进行预处理试验。根据试验数据,构建了上下回流潜流人工湿地系统CODCr、TN、TP的一级动力学模拟方程。结果表明:在水力负荷为0.4m3/(m2.d)条件下,CODCr、TN、NH3-N、TP的平均去除率均分别达到56.06%、58.97%、55.91%和50.56%。湿地系统夏季处理效果明显好于其他季节。使用周期按20年考虑,日均进水量3.6m3/d,湿地建设成本为2100元,水的处理成本为0.13元/m3,这表明采用人工湿地预处理微污染水库水是经济可行的。     

深圳市布吉污水处理厂构建人工湿地试验研究

为了最大程度地改善深圳市布吉河水质状况,在先期进行布吉污水处理厂中试试验的基础上,建设了小型人工湿地,深度处理污水处理厂二级出水,探讨污水处理厂二级出水在人工湿地基础上的改善程度,为该市布吉污水处理厂建设完成后是否规划建设景观湿地提供参考依据。结果表明:人工湿地对二级出水的COD、NH3-N、TN、TP等重要控制指标均有比较明显的深度处理作用;夏季的运行效果总体上比秋、冬季处理效果好,季节变化对TN去除率的影响最为明显,但对出水COD、NH3-N、TP指标影响相对较小。     

两种复合垂直流人工湿地污水处理对比研究

构建下行流-上行流、下行流-下行流两套复合人工湿地处理生活污水,考察不同运行方式下两套湿地系统污染物净化效果。结果表明,下行流-上行流复合系统适合在较低水力负荷[0.6m3/（m^2.d）]下运行,系统连续进水5天的出水效果很好,COD、TP、氨氮、TN的去除率分别为75%-95%、65%-85%、45%-80%、45%-80%。下行流-下行流复合系统耐水力负荷冲击能力强,适合在高水力负荷[1.2m3/（m^2.d）]下运行,COD、TP、氨氮、TN的去除率分别为70%-95%、40%-85%、50%-90%、50%-80%;其水流方式较下行流-上行流复合系统水流方式更利于复氧,有利于高水力负荷下COD、氨氮的降解。研究成果为实际中人工湿地处理生活污水的运行操作提供了依据和参考。     

中水湿地去氮效果研究

以山东省平阴中水湿地为研究对象,通过对湿地水体、底泥的氨态氮(NH3-N)、硝态氮(NO3--N)沿程变化的分析,研究湿地对中水中氮(N)的去除效果。结果表明:湿地对水体中NH3-N的去除效果较好,而作为水体中N主要存在形式的NO3--N沿水流方向却呈增加趋势,微生物硝化作用强烈。底泥中总氮(TN)沿水流方向也呈增加趋势,累计效应比较明显。研究结果为湿地设计的进一步改进提供理论支持。     

用氧化塘—浮石床湿地系统处理暖寒季低污染河水

在滇池流域构建氧化塘-浮石床湿地复合系统对暖季与寒季的城市低污染河水开展了净化效能研究。结果表明:该系统可通过小幅调节流量来有效净化暖季与寒季低污染河水。塘与湿地的水力负荷分别为0.22、0.37m3/(m2.d)时系统对暖季低污染河水具有较高的处理效率,各污染物的平均去除率分别为CODCr75%、TP 93%、TN 64%、NH4+-N 87%。塘与湿地的水力负荷分别为0.17、0.29 m3/(m2.d)时系统对寒季低污染河水具有较优的处理效果:各污染物的平均去除率分别为CODCr72%、TP 89%、TN 53%、NH4+-N 73%。系统出水均符合GB18918-2002的一级A排放标准。系统在暖季对低污染河水中污染物的去除速率明显高于寒季。     

不同基质和植物人工湿地净化效果试验

分别以高炉渣、瓜子片、碎石为基质,美人蕉、黑三棱草、野茭白为植被构建人工湿地模拟系统,对其净化效果进行试验研究。结果表明,种植植物的湿地系统比未种植植物的湿地系统净化效果好,不同植物同种基质湿地系统对不同指标的净化效果各不相同,如不同植物对NH3-N和TN的净化效果从高到低顺序为:黑三棱草,美人蕉,野茭白;同种植物不同基质湿地系统对不同指标的净化效果也不同,不同基质对NH3-N和TN的净化效果从高到低顺序为:碎石,高炉渣,瓜子片。对NH3-N和TN浓度较高的污染环境,采用碎石为基质、黑三棱草为植被的人工湿地系统效果最佳。     

江苏省主要入海河口水质评价与分析

采集江苏省沿海30处主要入海河口断面水样,分析TN、NH3-N、TP、pH值等污染指标,分别利用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法对水质现状进行评价和分析,以确定污染程度和主要污染物。结果表明:江苏省90%的入海河口断面水质无法满足GB 3838—2002《地表水环境质量标准》中的Ⅲ类水标准,其中63%的断面为轻度污染,27%的断面为中度污染,主要污染物为TN和TP。     

垂直潜流锰砂人工湿地处理钢铁废水

研究了以锰砂为填料的垂直流人工湿地处理钢铁废水的效果,试验结果表明:湿地系统对CODCr、Fe、Mn、TP、NH3-N的平均去除率分别为52%、97%、94%、95%和83%.夏季湿地对各种污染物的去除效果最好.HRT在2～5 d时,其改变对污染物的去除影响很小,低温条件对NH3-N的去除效果有一定的影响.对以Fe、Mn、浊度的去除为目的的人工湿地而言,在南方的冬季仍可达到良好效果.     

不同管理措施对密云水库流域水量水质变化的影响

在密云水库上游控制流域建立SWAT(Soil and Water Assessment Tool)水文模型,根据实测水量-水质数据对模型的参数进行优化。识别流域土壤侵蚀和污染物关键区域,并对不同管理措施对流域水量-水质的影响进行定量研究。研究结果表明:密云水库流域土壤侵蚀强度较大的集中在流域中下游临近河道的区域;潮河流域非点源污染状况较为严重,潮河和白河总氮流失超高风险区分别占总面积的62.62%和43.09%,白河流域总磷均为低流失风险区,潮河流域总磷高流失风险区占17.81%;等高耕作和梯田种植对于产沙量和污染物都有较好的去除效果,其中等高耕作对于产沙量和总氮、总磷负荷的削减率,潮河分别为25.16%、10.79%和32.89%,白河为47.60%、34.92%和53.49%;通过对比退耕还林和退耕还草措施得知,退耕还林的效果更优。研究结果可为密云水库流域水土保持和水环境治理提供决策依据。