水化硅酸钙强化空心菜浮岛除磷能力的研究

为了提高生态浮岛对水体中低浓度磷的去除效果,引入水化硅酸钙作为生态浮岛的基质,在人工气候室环境条件下,研究了水化硅酸钙对空心菜浮岛除磷能力的强化作用。在确定了适用于浮岛的水化硅酸钙投加量和粒径之后,通过比较不同数量空心菜的除磷效果,确定了较佳的植株数量。在此基础上,将水化硅酸钙和植物相结合,研究其对不同浓度磷的去除效果,并和普通空心菜浮岛进行比较。结果表明：水化硅酸钙强化的空心菜浮岛的除磷效果明显好于普通空心菜浮岛,前者的植株质量平均增长倍数为2．9,后者的为2．0;单独采用水化硅酸钙会导致水体的pH值从7．95上升到9．0左右,而水化硅酸钙强化的空心菜浮岛则维持水体的pH值在8．0左右。     

水化硅酸钙强化穗状狐尾藻对底泥磷吸收能力的研究

通过在底泥中添加聚磷材料--水化硅酸钙来强化穗状狐尾藻对底泥中磷的吸收能力.比较了在不同的水化硅酸钙投加量以及底泥含磷量下,植物的生长情况以及上覆水的SRP、pH.结果表明,水化硅酸钙对于植物生长有明显的促进作用,投加量为20 g时穗状狐尾藻的总质量增加了20%,而未投加水化硅酸钙时,穗状狐尾藻的总质量反而减少了4.79%;投加水化硅酸钙能够促进底泥中磷的释放,并且该作用随水化硅酸钙投量的增加而变大;投加水化硅酸钙会提高水体的pH值,使水体的碱性增强,而植物的缓冲作用会削弱pH的变化,将pH值维持在8.5左右.     

潜流式人工湿地净化富营养化景观水体

比较了由砾石、沸石和粉煤灰填料组成的三级人工湿地与单级砾石人工湿地净化富营养化景观水体的效果。结果表明,三级人工湿地能逐级去除景观水体中的有机物、氮和磷,同时减轻出水氨臭现象。与单级湿地相比,三级湿地具有较好的脱氮除磷效果,对TP和TN的去除率分别达到35. 1% ~65. 3%和 28. 7% ~62. 9%。两种湿地系统对COD的去除效果没有明显的区别(去除率分别为 36. 0% ~79. 8%和 40. 3% ~61. 9% ),对浊度、蓝绿藻均有较好的去除效果 (平均去除率分别达到 78%和 63%左右)。     

二级串联人工湿地处理农村污水的脱氮除磷研究

采用二级串联潜流式人工湿地系统对太湖地区农村生活污水进行了脱氮除磷的试验研究。结果表明，在夏季，当进水容积负荷为400L／d时，人工湿地系统对NH4^＋ -N、TN和TP的去除率分别为83％、80％和83％，相应的污染物削减量分别为4772、5463和524mg／d；在冬季，当进水容积负荷为240L／d时，人工湿地系统对NH4^＋ -N、TN和TP的去除率分别为90％、90％和94％，相应的污染物削减量分别为7751、8893和732mg／d；降低进水容积负荷可延长系统的水力停留时间，有利于保持人工湿地系统的除污效率；二级湿地采用粒径较小的填料有助于维持系统对NH4^＋ -N、TN和TP去除效果的稳定性，该工艺可有效去除太湖流域农村生活污水中的氮、磷污染物。     

垂直流人工湿地处理生活污水的影响因素分析

选用鸢尾、酸模、兰草、葱兰这4种陆生植物构建垂直流人工湿地并处理生活污水,考察了水力停留时间、水力负荷、温度以及湿地植物种类对处理效果的影响.结果表明:在较长水力停留时间(24 h左右)、较低水力负荷(0.3 m/d)条件下,湿地系统对污染物的去除率较高;随着温度的升高,湿地系统的除污效果提高;湿地中植物的长势好于自然环境中的,其中酸模的净化能力最强,其生长成熟时对氨氮、总磷的去除率稳定在95%左右,对COD的去除率在60%左右.     

随机间歇运行条件下人工湿地中磷的去除机制

通过试验研究,考察了随机间歇进水运行条件下,水平潜流人工湿地对模拟径流中磷的去除效果与机制.结果表明:在随机间歇进水、进水表观水力停留时间为36 h的运行条件下,水平潜流人工湿地对模拟城市径流中总磷的去除率为59.3％,年平均去除负荷为13.826 g·m-2·a-1;对溶解性磷的去除率为29.8％,年平均去除负荷为3.310 g·m-2·a-1.植物吸收对模拟径流中总磷的去除贡献较小,但对溶解性磷的去除作用显著,植物对磷的年吸收量为1.816 g·m-2·a-1,分别占人工湿地对磷的年总去除量的13.2％和溶解性磷去除量的54.85％;磷在填料固体累积物中的沉积和填料对磷的直接吸附是人工湿地的主要除磷机制,磷在人工湿地填料固体累积物内的年储留量为5.372 g·m-2·a-1,占人工湿地对磷的年总去除量的38.9％,填料直接吸附去除的磷为6.640 g·m-2·a-1,占人工湿地年磷总去除量的48.0％.     

复合人工湿地系统对二级出水中汞的去除效果

为了分析薛城污水处理厂复合人工湿地系统（水平潜流+表面流）对二级出水中汞的去除效果,对水体中总汞、溶解态汞、颗粒态汞和水体理化性质等指标进行了测定。结果表明,薛城复合人工湿地系统对汞的去除效果受温度、溶解氧、pH的影响;5月份系统对总汞的去除率为96.47%,表面流人工湿地去除率大于水平潜流人工湿地;9月份系统对总汞的去除率为97.58%,水平潜流人工湿地去除率大于表面流人工湿地。复合人工湿地系统出水中总汞浓度为1.90～3.59 ng/L,符合《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）Ⅰ类水中汞浓度不超过50 ng/L的要求。可见,薛城复合人工湿地系统能够有效去除外源汞,该系统对于保障南水北调东线水质安全具有重要生态价值。     

基质强化型潜流人工湿地净化景观水的研究

以天然沸石和水化硅酸钙为材料,构建新型潜流人工湿地装置,并与传统的砾石型潜流人工湿地装置进行对照,研究其净化低污染景观水的效果。在水力负荷为0.3 m3/(m2.d)的条件下连续运行8个月,基质强化型潜流湿地对浊度、COD、TN、氨氮、TP的去除效果均明显高于传统的砾石床潜流湿地,且去除效果较为稳定。其对浊度的去除率为70.4%～95.9%,对COD的去除率为33.3%～92.1%,对TN的去除率为27.6%～54.0%,对TP的去除率为59.0%～75.8%。将水力负荷提高到0.6和1.2 m3/(m2.d)时,对各指标的去除率均降低,但浊度的降幅较小,COD、TN和TP的降幅较大。因此,如果以改善景观水体透明度为目的,可以考虑采用高水力负荷;而如果以营养盐的去除为目的,则采用低水力负荷运行为佳。     

厌氧/人工湿地组合系统处理农村生活污水的效能

采用复合厌氧折流板反应器/廊道式人工湿地(CABR/CCW)系统处理农村生活污水,考察了对COD及氮、磷的去除效果.2006年4月-2007年1月的运行表明,CABR/CCW系统稳定运行后,在HRT约为50 h的条件下,夏秋季对COD的平均去除率为78.9％,冬季的平均去除率约为56.6％;CABR对COD的去除贡献率为60％,CCW的贡献率仅为40％左右,且冬季略有下降.系统对COD的去除效果受温度的影响显著,但在相同温度水平下对COD的去除量趋于稳定,去除率与进水COD浓度呈负相关.系统对总氮的去除主要依靠人工湿地,夏秋季的去除率为62.5％～74.2％,冬春季的去除率为41.9％～45.3％.磷的去除主要靠人工湿地中基质的吸附作用,试验期间去除率始终保持在83.6％以上.     

强化混凝-沉淀-砂滤工艺去除海水中藻类的试验研究

通过考察强化混凝中混凝剂种类及投加量、氧化性助凝剂种类及投加量、氧化时间、pH以及水力条件等因素对海水中Chl-a、CODMn去除效果的影响,确定了试验参数,并后续加入砂滤工艺考察其除藻效果.结果表明:在调节海水pH值为5～6,选用3 mg/L高锰酸钾预氧化30min后,投加混凝剂聚合氯化铝铁(PAFC)对Chl-a和CODMn均有较佳的去除效果.强化混凝-沉淀-砂滤工艺对Chl-a平均去除率可以达到80%以上,对CODMn去除率在50%左右,对浊度的去除率大干97%.     

厌氧/跌水充氧接触氧化/人工湿地处理农村污水

为了使太湖地区农村污水处理达到占地面积小、除磷脱氮效率高、管理简单、运行和建设费用低的目标，采用厌氧／跌水充氧接触氧化／人工湿地组合工艺进行了工程规模的试验研究。结果表明，在厌氧池水力停留时间为2d、5级跌水充氧接触氧化池总水力停留时间为2h、并采用50cm／d的高水力负荷人工湿地的条件下，该组合工艺对COD和TN的平均去除率分别为81％和83％，对TP的平均去除率在进水TP〉1．5mg／L时达82％，在进水TP〈1．5mg／L时为72％。     

水平潜流人工湿地处理住宅灰水技术研究

以陶粒及天然沸石为基质,黄菖蒲为植物,构建新型水平潜流式人工湿地,研究其净化实际小区灰水的效果,进水流量50 L/d,水力停留时间2 d,进水COD、NH3-N、 TN、TP浊度为164、4.3、5.2、0.44 mg/L、82.4 NTU时,出水可分别降至70 、1.07 、2.07 、0.33 mg/L、7.27 NTU,去除率分别为57.32%、75.19%、60.26%、24.24%、91.18%,对实际灰水COD、NH3-N、TN、浊度有良好的去除效果。利用人工配水考察不同水力停留时间下湿地的去污效果。提高停留时间能有效提高湿地对COD、NH3-N的去除效果,停留时间为3 d时,该湿地的去污效果最好,COD、NH3-N、TN、TP浊度去除率分别为68.46%、81.75%、66.67%、34%、86.91%。     

花叶芦竹潜流人工湿地处理生活污水的研究

采用花叶芦竹潜流人工湿地处理模拟生活污水,当HRT为5d时,其对生活污水中NH4+-N、TN和TP的去除率分别为93%、88%和98%,空白湿地对生活污水中NH4+-N、TN和TP的去除率则分别为86%、66%和93%;花叶芦竹不同器官的含氮量分布为叶>根>茎,含磷量则为叶>茎>根;植物的吸收作用去除的氮、磷分别占氮、磷总去除量的5%和10%.     

不同基质人工湿地处理低磷负荷生活污水的研究

通过野外模拟试验,考察了以煤渣和废弃水泥砂浆为主要基质的人工湿地在低温条件下对低磷负荷生活污水的除磷效果.结果表明,水泥砂浆的除磷效果较好,当HRT≥4 h时对TP的去除率可达到91%以上,出水TP<0.1 mg/L,但出水pH偏高;水泥砂浆与黄棕壤组合使用时,混合铺设时的除磷效果要好于分层铺设时的,出水TP<0.5 mg/L,且出水pH增幅较小,符合景观用再生水的水质要求;煤渣在低温、低磷负荷条件下的除磷能力较差,处理出水达不到景观用再生水的水质要求.     

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。     

砾间接触氧化/水平潜流人工湿地净化微污染河道水

以微污染河道水为处理对象,研究了砾间接触氧化/水平潜流人工湿地复合工艺对水质的净化效果。经过26 d改变进水配比、曝气方式等的调控运行,成功启动复合工艺模拟装置,砾间接触氧化区(简称砾石区)的COD、NH4⁺-N去除率均稳定在75%左右,TN去除率在45%~60%。为进一步强化净化效果,探讨了砾石区水力停留时间(HRT)和砾石曝气区与非曝气区(O/A)分段进水配比对砾石区及后置潜流人工湿地出水水质的影响。当砾石区HRT为5 h时,砾石区对污染物的去除效果较好,COD、NH4⁺-N、TN平均去除率分别可达72%左右、75.28%、67.79%,人工湿地对三者的去除率分别为31%、43%、28%;当O/A区分段进水配比为1∶1时,对COD、NH4⁺-N的平均去除率较高,分别为77.39%和84.91%,分段进水配比为1∶2时,对TN的去除率最高,达到68.5%,人工湿地对TN的去除率为24.47%。因此,砾石区HRT为5 h为较佳参数,分段进水配比可根据进水污染状况灵活选择,研究结果可为实际工程应用提供理论支撑。