水力负荷对潜流湿地去除污水处理厂二级出水中氮磷的影响

采用水平-石灰石、水平-沸石、垂直-沸石、垂直-改性沸石等4种潜流湿地对污水处理厂二级出水进行深度处理研究,探讨各系统稳定运行条件下,不同水力负荷对4种潜流湿地脱氮除磷效果的影响,以及4种湿地的去除污染物效果的差异性。结果表明,当进水水质为污水处理厂二级排放标准时,在一定的运行条件下,与垂直潜流湿地相比,水平潜流湿地对氮素的去除效果受水力负荷影响更大。其中,水平-沸石潜流湿地对NH3-N的去除率最高达到(96.5±2.58)%,而水平-石灰石潜流湿地最低仅为(78.7±3.64)%;水平-沸石潜流湿地对TN的去除率最高达到(94.5±2.58)%,最低仅为(66.1±2.02)%。另外,与水平流湿地相比,垂直流湿地对污水中磷素的去除效果较好,同时,垂直-沸石湿地表现出了对磷素最佳的去除效果,其对PO43--P的去除率最高达到(72.1±2.29)%,而对TP的去除率最高最高达到(73.8±3.25)%。此外,当水力负荷为0.093 m3/(m2.d)时,上述4种湿地对磷素均表现出了最佳的去除效果。     

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。     

不同潜流人工湿地对河流污染物的去除功效研究

针对缺水地区污染性城市河流的治理,采用河流附近材质,组建4组不同的人工湿地系统:芦苇碎石水平潜流湿地(H-1)、碎石水平潜流湿地(H-2)、芦苇碎石垂直潜流湿地(V-1)、芦苇炉渣垂直潜流湿地(V-2),对河流污染物进行处理研究。结果表明,通过H-1与H-2系统来考察植物对污染物去除贡献的比较,植物有一定的强化作用;基质填料不同V-2与V-1系统的比较,炉渣比碎石更为适宜作为人工湿地基质填料;湿地类型不同的V-1与H-1的比较,垂直潜流湿地更适宜作为处理污染性城市河流的湿地类型。综合分析得选用种植植物,以炉渣为基质的垂直潜流湿地作为处理污染性河流污水的最优人工湿地工艺技术。     

微污染水源水人工湿地预处理效能与机理研究

采用水平潜流人工湿地与往复流潜流人工湿地对微污染水源水进行预处理试验,以提高饮用水源水质,减轻给水厂负荷.试验是在济南引黄水库玉清湖水库进行的,经过近1a的试验,结果表明:在水力负荷0.2m~3/(m~2·d)运行条件下,水平潜流人工湿地与往复式人工湿地都有较好的处理效果.水平潜流人工湿地COD、TN、NH_4~+-N、TP的平均去除率分别达到50.14%、53.81%、48.68%、50.83%;往复流潜流人工湿地对COD、TN、NH_4~+-N、TP的平均去除率分别达到51.35%、54.95%、49.83%、51.87%.同时,通过对湿地中的植物与基质研究表明:人工湿地对污染物的处理过程是物理、化学和生物及其协同作用.     

潜流与复合垂直流人工湿地处理村镇生活污水试验

针对村镇生活污水,开展水力负荷对潜流与复合垂直流人工湿地脱氮效果影响的研究,结果表明:两种人工湿地对村镇生活污水均有较好的处理效果;随水力负荷升高,两种人工湿地除碳、脱氮率不同程度降低。潜流人工湿地除碳效果优于复合垂直流人工湿地,复合垂直流人工湿地脱氮效果更佳;水力负荷≤0.25 m3/(m2·d),两种人工湿地对COD去除率均大于90%,复合垂直流人工湿地对NH3-N、TN去除率保持在60%以上,出水水质优于一级A标准。动力学研究表明一级动力学模型能较好拟合两种人工湿地的COD、NH3-N、TN去除规律。     

基质结构对人工湿地运行性能的影响分析

通过比较不同基质结构的水平潜流人工湿地(单层CW1,3层CW3,6层CW6)在不同负荷运行条件下对污染物的去除效果,对影响水平潜流人工湿地净化性能的3个因素——水力负荷、有机负荷和悬浮物负荷开展实验,并利用示踪实验考察运行负荷对系统水力性能的影响。结果表明,在典型高、低2种不同水力负荷(0.16、0.80 m/d)条件下,进水有机负荷(COD、TSS)与去除率呈正相关关系,同时对COD、TSS的去除率具有显著性影响。示踪试验说明多层基质结构人工湿地较单层基质结构人工湿地有延缓系统堵塞的作用,提高系统污染物的去除效果。     

强化垂直潜流人工湿地氨氮去除试验研究

引入空气导管强化垂直潜流人工湿地复氧效果,进而提高其处理高氨氮农村生活污水时的氨氮去除能力。在连续一个月的跟踪考察试验中发现垂直潜流人工湿地引入空气导管后,氨氮平均去除率可达87.05%,出水氨氮质量浓度达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)一级B排放标准;引入空气导管可显著提高垂直潜流人工湿地大气复氧能力,强化复氧量约为1.22 g/(m2.h);基质内部通气状况更有利于硝化细菌繁殖生长,硝化能力比传统垂直潜流人工湿地提高近一倍。     

炉渣填料组合潜流人工湿地处理低盐污水研究

在盐度为0.15%、0.3%和0.6%条件下,考察炉渣填料组合潜流人工湿地对生活污水的处理效果。结果表明,在低盐度情况下,盐度的提升对人工湿地的影响作用不大,各个污染物指标的去除率都达到较高水平。在盐度0.6%条件下组合潜流人工湿地2级湿地对污染物的去除率各不相同,垂直潜流人工湿地对NH4+-N和COD的去除率比水平潜流人工湿地高;水平潜流人工湿地对NO3--N、TN和TP的去除率比垂直潜流人工湿地高。     

不同水力负荷对潜流湿地内COD的迁移转化影响

为深入研究潜流人工湿地内部COD在填料各层中的迁移转化规律,提高潜流人工湿地COD处理效率,本实验通过对不同进水水力负荷条件下潜流人工湿地内部不同位置COD浓度进行检测,研究潜流人工湿地内部COD的迁移转化规律。结果表明,潜流人工湿地系统内部COD浓度在水平及垂直方向均呈现递减趋势,并且水力负荷条件为0.35 m~3/(m~2·d)时COD降解效率最高,去除率可达93.32%,主要降解区域在系统60 cm深处以上。     

正交试验对比不同条件的人工湿地除磷效果

人工湿地污水处理系统作为一种处理成本低、运行费用低、效率高和管理方便的污水处理技术,具有良好的应用前景。污水中的磷主要是通过湿地植物的积累和吸收作用、微生物的生物化学作用以及基质的吸附、络合和沉淀作用共同完成的。本研究主要通过正交试验的方式,在水力负荷(HLR)、基质、植物以及湿地类型几个条件中,筛选出人工湿地系统去除总磷的最优方案。实验结果显示,种植再力花的基质为沸石且水力负荷为0.125 m/d的下行垂直潜流人工湿地系统具有最佳的去除总磷的效果。     

西北地区人工湿地处理效果影响因素试验研究

针对北方地区冬季气候寒冷的特点,在对基质材料、填料深度、填料结构、布集水系统和水位调整、导淤方式进行优化创新的基础上,建造了垂直潜流人工湿地中试模型;并采取了预处理与人工湿地组合工艺调节各季节运行效果;经过两年多的连续运行试验,研究了模型湿地运行的工艺条件(深度、水力负荷、污染负荷)。为寒冷地区人工湿地的设计、运行管理提供了可供参考的经验和数据。     

表流-潜流人工湿地处理北方城市景观水体研究

根据北方地区城市景观水体的特点以西安某景观湖为例,进行了表流-潜流组合的人工湿地水处理试验。结果表明,表流区对COD、藻类和SS有很好的去除效果,减少了潜流区基质堵塞的几率,再经过潜流区COD、藻类、SS去除率分别达到80%以上;TN、TP、NH3-N主要在潜流区去除,平均去除率分别为63.7%、65.8%、79.7%。表流-潜流组合的人工湿地适合于北方地区城市景观水体的处理,为该地区构建人工湿地提供了理论依据和设计参照。     

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%。     

改良人工湿地对二级好氧单元出水的深度脱氮研究

针对传统人工湿地脱氮效率低,构建了潮汐-垂直流和垂直潜流人工湿地,对二级好氧单元出水进行深度脱氮。结果表明,潮汐-垂直流和垂直潜流人工湿地分别对 NH₄⁺-N 和 NO₃^--N 去除效果较好,其平均去除率分别为 79.92% 和72.45%,且后者出水 TN 浓度低于城镇污水处理厂污染物排放标准一级 A 标准限值,但 NH₄⁺-N 则未能达标。增大进水C/N 比均显著提升了两系统对 TN 的去除效率（p<0.005）。两系统上层填料对 NH₄⁺-N 的去除贡献均超过 75%,同时对TN 和 COD 的去除贡献也最高,表明上层填料在污染物去除过程中发挥了主导作用。完全氨氧化细菌（相对丰度为1.87%）和潜在硝化菌 Rudaea（相对丰度为 0.58%）分别是潮汐-垂直流和垂直潜流人工湿地上层填料主导的氨氧化菌,而Rhodanobacter和Denitratisoma以及norank＿c＿OLB14和Denit...     

水培蔬菜与潜流湿地组合工艺净化农村生活污水尾水

构建水培蔬菜、潜流湿地、水培蔬菜+潜流湿地、潜流湿地+水培蔬菜4种工艺系统,净化经过脉冲生物滤池处理后的农村生活污水,考察水力负荷对各系统中污染物去除效能的影响,以及各工艺中污染物的沿程变化规律,分析了氮磷资源化利用的效率,并评估了水培蔬菜产出空心菜的安全性。结果表明:在工艺进水COD_(Cr)、TN、TP、NH~+_4-N和NO~-_x-N平均浓度分别为66.4、14.9、1.1、4.6 mg/L和10.9 mg/L,水力负荷为0.1～0.3 m~3/(m~2·d)时,水培蔬菜、潜流湿地、水培蔬菜+潜流湿地系统适宜水力负荷分别为0.2、0.3、0.3 m~3/(m~2·d),此时各系统不仅氮、磷去除负荷达到最大,同时出水能够满足一级A标准;水培蔬菜、潜流湿地工艺系统内COD_(Cr)、TN及TP的浓度在前1/4段去除较多,后段近似呈线性下降,水培蔬菜+潜流湿地组合系统内,前段水培蔬菜对COD_(Cr)、TN及TP去除的贡献率较高,分别达到40.7%、58.1%、53.7%,采收的空心菜重金属含量未超标。采用水培蔬菜与潜流湿地组合工艺处理农村生活污水尾水,在确保出水水质达标的同时,可实现污水中氮磷的有效利用。     

钢渣-灰岩人工湿地去除粪便污水中的有机物

构建小试系统研究了钢渣-灰岩垂直潜流人工湿地对粪便污水中有机物的降解效果.同时比较分析了间歇进水时间、填料填铺方式、表层填料、以及四季对钢渣-灰岩垂直潜流湿地降解粪便污水有机物效能的影响.结果表 明,钢渣-灰岩垂直潜流人工湿地降解COD在120.93～653.33mg·L-1的粪便污水是可行的;如果考虑既要保证出水水质,又要提高湿地使用效率和水处理量,60h是最佳的湿地进水间隔;从长期效果来看,大级配差的正反粒径混合填铺的填料结构更有利于钢渣-灰岩人工湿地保持有机物降解效能;表层的基质材料选择很重要,有一定粒径和渗透性好的土壤-水洗砂的混合物为最佳;湿地在春、夏、秋季对有机物的处理效能较好,而冬季有待于提高.温度 与风力发生的变化是季节影响湿地降解有机物的主要因素.     

人工湿地处理污染河水的研究进展

介绍了不同类型人工湿地系统在处理污染河水方面的研究和应用,分析比较了各类型湿地去除污染物的效果,并探讨了人工湿地处理污染河水的发展趋势.人工湿地以其高效率、低投资、低运行费用等优点而适宜于污染河水的处理,水平潜流湿地、复合垂直流湿地以及组合湿地系统在处理污染河水方面都得到了广泛应用,而且组合湿地系统对TSS、BOD5、COD和TP的去除率要高于复合垂直流湿地和水平潜流湿地.但人工湿地在处理污染河水时对总氮的去除效果相对较差,冬季尤为显著,因此提高人工湿地对总氮的去除率是今后研究的重要内容之一;此外,在人工湿地中基质、植物、微生物对污染河水中低浓度污染物的去除机制及长期去除效果方面,需要进行系统全面的研究.     

不同基质复合人工湿地对高污染河水的净化

采用表流+砾石潜流和表流+炉渣潜流2组复合人工湿地处理高污染河水,对2组复合人工湿地的净化效果进行了对比研究,考察了基质类型对复合系统中二级潜流湿地的影响作用,并探究了2种基质的除磷能力。研究结果表明:两组复合湿地对SS、COD、BOD5的去除主要在一级表流湿地中完成,避免了在二级潜流湿地中堵塞;炉渣复合湿地更利于硝化的进行和对磷的去除。炉渣对磷的去除率和抗负荷能力均高于砾石。     

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。     

不同形式复合人工湿地对污染河水的净化差异研究

为了研究不同形式复合人工湿地对污染河水的净化特性,实验构建了2种相同基质及植物的表流-水平潜流和表流-垂直潜流复合人工湿地,并以相同的进水负荷连续运行了1 a。结果表明,2组复合人工湿地均能有效地净化污染河水,表流-水平潜流人工湿地对污染河水BOD_5、SS、TN和NH_3-N的去除效果优于表流-垂直潜流人工湿地(p0.05),且前者中的植物具有更好的生长特性和氮磷去除能力。表流人工湿地的存在不仅能够避免二级潜流湿地的堵塞,也能有效提高系统总氮去除能力。