3种类型水生植物及其组合对污染水体中铬、氮和磷的净化效果研究

选择黄菖蒲(挺水植物)、大薸(浮水植物)、黑藻(沉水植物)3种类型水生植物,通过静态水培试验,以无植物空白系统为对照,考察了3种水生植物及其组合对水体中的铬、氮和磷的净化效果。结果表明,植物对TN、TP、6价铬和总铬有一定的净化效果,试验后期与试验开始时相比植物对TN、TP、6价铬和总铬的净化效果均有不同程度的下降;4种植物系统对TN和TP去除能力的顺序相同,即大薸>组合>黑藻>黄菖蒲,对6价铬的去除能力为组合>黄菖蒲>黑藻>大薸,对总铬的去除能力为黄菖蒲>组合>黑藻>大薸。同单一的植物相比,3种植物组合系统对氮、磷和重金属铬都有较好的去除效果,且生长良好,可在治理含铬富营养化水体时结合实际考虑采用。     

不同水生植物及基质对生活污水净化效果的影响

选取炉灰渣、砾石、沸石3种单一基质及组合基质,选取美人蕉、黄菖蒲、芦苇、香蒲、凤眼莲5种水生植物,通过生态盆栽实验模拟小型人工湿地,研究了不同水生植物和基质对城市生活污水中的COD、TP、TN的去除效果,其中香蒲净化污水效果最佳,COD去除率为86.3%,TP去除率为82.4%、TN去除率为82.3%。而基质中的炉灰渣净化效果最佳,其COD去除率为71.0%,TP去除率为75.5%,TN去除率为69.5%。     

地表水的生物基浮床原位强化净化技术

为研究强化生态浮床对地表水的净化作用,选取了鸢尾、菖蒲、千屈菜、伞草、美人蕉五种常见浮床植物,筛选硝化菌、反硝化菌、氨化细菌结合竹炭制作生物基,构建微生物-植物组合生态浮床进行水体修复的室内模拟。结果表明五种植物构建的普通生态浮床对TN、NH3-N、TP和COD的平均去除率分别为51.1%、51.2%、28.4%和43.6%,其中美人蕉的综合净化效果最佳,菖蒲、鸢尾、伞草次之,千屈菜最差。添加适量生物基,构建微生物-植物复合系统,可明显提高对水质的净化效果,TN、NH3-N、TP和COD的平均去除率分别为84.1%、85.6%、62.6%和72.4%,其中生物基与美人蕉、鸢尾、菖蒲的组合系统,可使出水水质达到Ⅲ类水体要求,生物基-美人蕉组合对TP的去除效果达到Ⅱ类水体要求。试验证明生物基浮床可强化地表水的原位修复。     

组合生态系统去除农村生活污水中氮磷效果研究

探讨"水生植物滤床串联潜流人工湿地"组合生态工艺对农村生活污水尾水中氮磷去除效果及其植物吸收对脱氮除磷的贡献。结果表明,夏秋季组合生态系统对NH+4-N、TN和TP的去除率平均分别达到了82.5%、56.0%和63.2%;潜流湿地中沿程TN和TP含量下降幅度较滤床中更大,说明潜流人工湿地脱氮除磷效果较滤床更优;大叶特白空心菜和水稻"苏香梗2号"2种植物体内全氮含量均高于全磷含量,且空心菜中全氮、全磷含量高于水稻,植物吸收对组合生态系统脱氮除磷的贡献率分别为6.9%、21.5%。综合分析认为,生物量大、根系发达、叶片面积大且收割茬数多的植物为人工湿地的优选。     

两种回流方式倒置A~2O-MBR工艺处理城市污水中试研究

考察了两种回流方式下倒置A2O-膜生物反应器(MBR)去除污染物的效果。试验结果表明,采用工艺2的回流方式,COD、NH3-N、TN及TP去除率分别达到84.7%、99.2%、62.2%及73.3%,平均出水COD、NH3-N、TN及TP质量浓度分别为42.5、0.25、14.4、0.56 mg/L,基本满足国家一级A排放标准,脱氮除磷效果优于工艺1(TN、TP去除率分别为52.5%、49.5%),而COD和NH3-N的去除率基本不受回流方式影响;膜组件高效截留作用使出水浊度维持在1.0 NTU以下;系统存在同步硝化反硝化、反硝化除磷作用,有利于强化系统脱氮除磷的性能。     

海绵铁与火山岩填料A/O生物滴滤池脱氮除磷的中试研究

以火山岩矿物为填料,进行了A/O生物滴滤池脱氮除磷的中试现场试验。通过内部设置缺氧段,采用海绵铁强化除磷的方法,提高了滴滤池的脱氮除磷能力。结果表明,A/O生物滴滤池对TN、NH3-N、TP、COD均有较理想的去除效果,特别是TN和TP;当进水TN、TP质量浓度分别为51.0～56.8 mg/L和4.99～5.32 mg/L时,去除率平均可达79%和84%,比普通生物滴滤池分别高约35%和50%;出水质量浓度分别为12 mg/L和1.0 mg/L左右。出水TN可达城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)中一级A排放标准,TP接近一级B排放标准。     

COD对生物流化床法降低污泥回流液中氮磷的影响

以市政污水处理厂污泥回流液为研究对象,研究了不同碳、氮、磷水平条件下生物流化床法脱氮除磷的情况,分析了COD/TN与COD/TP对生物流化床脱氮除磷的影响.结果表明,COD对脱氮影响不大,而对除磷具有较大影响.在COD为500 mg/L,进水TN为115 mg/L时,TN的去除率最大值为72.05%,此时,COD/TN为4.35.在COD为480 mg/L,进水TP为11.25 mg/L时的去除率较高为36.98%,此时COD/TP为42.67.生物流化床法对高浓度氮磷污泥回流液具有一定的脱氮除磷效果,TN去除率可达56.35%,TP去除率为28.96%.     

潜流人工湿地对农村生活污水氮去除的研究

作者研究了潜流水平人工湿地处理农村生活污水中氮的去除效果，结果表明湿地进水TN负荷与出水TN负荷去除之间有较好的线性关系，随着水力停留时间的延长TN去除率也升高，停留时间为4d时，芦苇湿地和菖蒲湿地的脱氮效率可以达到60％以上。从脱氮效果看，芦苇湿地的略好于菖蒲湿地的，有植物系统明显好于无植物系统。在进水NO2^--N浓度小于0．062mg／L、NO3^--N浓度小于1．982mg／L的情况下，无论是连续运行还是间歇运行，大多数情况下，出水浓度都分别低于0．631mg／L和1．00mg／L，两者一般不会有较大的积累。试验分析了湿地脱氮的途径，微生物硝化／反硝化是人工湿地脱氮的主要途径，植物吸收、存储仅占湿地总氮去除量的10％左右，但是植物的存在间接地影响湿地脱氮的其它途径，对提高湿地氮去除率具有重要作用。     

水生植物复合生物膜法净化二级出水的试验研究

试验将新型生物绳填料和漂浮植物联合组成生物膜-植物生态处理系统,采用水力停留时间HRT为24 h,水力负荷为0.75 m3/(m.2d),通过对模拟二级出水的净化,考察了其对COD、NH4+-N、TN、TP的处理效果,结果表明,兼有生物绳填料和凤眼莲的A和仅有凤眼莲的B人工湿地系统对COD的平均去除率分别为81.1%和29.6%;对NH4+-N的平均去除率分别为49.6%和8.4%;对TN的平均去除率分别为42.8%和9.7%;对TP的平均去除率分别为51.7%和7.65%。装置A出水各指标均可达到GB 8978-1996一级标准。植物对污水中氮磷的直接吸收作用不是系统处理污水的最主要去除机理,但它对水体中污染物的去除具有协同促进作用,提高了系统脱氮除磷的能力。     

双污泥-诱导结晶工艺除磷脱氮试验研究

针对传统污水处理脱氮除磷工艺碳源不足、聚磷菌与硝化菌泥龄矛盾、磷资源无法有效回收利用等问题,开发出"双污泥-诱导结晶"新型工艺,对其去除有机物和脱氮除磷性能进行了考察和分析。结果表明:当进水COD为152～237mg.L-1,TP为3.92～7.68mg.L-1,TN为31.3～50.5mg.L-1,C/N比约为3.91～5.21时,COD、TN和TP平均去除率分别为93.2%、71.2%和95.7%。厌氧段COD去除量约占系统COD去除总量的85.9%。TN的去除主要由缺氧池承担,厌氧池、硝化池、缺氧池、后置曝气池TN去除量约占系统TN去除总量的31.7%、11.4%、54.9%和2.0%。结晶在除磷过程中起着主要作用,结晶除磷量平均约占总除磷量的81.5%。双污泥工艺在系统中的主要作用为辅助化学除磷和脱氮。侧流比是保证系统稳定运行的关键参数。后置曝气池对超越污泥中COD和氨氮的去除有重要作用。     

连续曝气生物膜反应器同步脱氮除磷实验研究

为进一步提高生物处理工艺脱氮除磷效果,采用连续曝气生物膜反应器对生活污水进行了实验研究,分析了污染物去除效果和主要影响因素。结果表明,在HRT=3 h的条件下,将DO的质量浓度控制在2 mg/L可取得较好的同步脱氮除磷效果,出水NH_4~+-N、TN、TP的质量浓度和COD分别为2.83、11.9、0.56 mg/L和24.7 mg/L。在HRT=3 h、ρ(DO)=(2±0.2) mg/L的条件下,提高进水碳氮比可进一步优化同步脱氮除磷效果,COD/ρ(TN)=8时,NH_4~+-N、TN、TP去除率分别为92%、77.6%、85.4%。     

应用缓释氧基质强化生态沟渠对农田排水中氮磷的净化能力

考察三种景观挺水植物(风车草、黄菖蒲和梭鱼草)单独、组合种植条件下,某农村改造生态沟渠对农田排水中氮磷的削减水平;在此基础上,研究了缓释氧基质在生态沟渠的应用对农田排水中污染物的削减水平的强化效果。结果表明:改造的生态沟渠运行12 d后,挺水植物单独作用时,黄菖蒲对污染物的净化效果最好,NH_3-N、TN和TP的去除率分别为31.46%、37.58%和57.25%。而挺水植物组合搭配对氮磷削减效果明显低于单一植物作用。与仅配置黄菖蒲的生态沟渠相比,缓释氧基质的布设使黄菖蒲对NH_3-N的削减能力增强了约2倍,而TN、TP的去除效果提升不明显。研究结果为农村自然沟渠改造为生态沟渠提供了新的思路与技术方案。     

脱氮与除碳协同的电化学生物流化床构建与运行工况分析

针对电极生物膜法自养反硝化能力有限以及电化学氧化有机物所需的金属氧化物修饰电极制备复杂的问题,以同步脱氮和除碳为目的,在A/O生物流化床硝化反硝化基础上,联合电解产氢构建自养反硝化和异养反硝化协同作用的体系,脱氮的同时将有机污染物作为异养反硝化碳源加以降解。以模拟焦化废水为研究对象,分别考察反应器脱氮和除碳的运行效果,分析环境温度、电流强度、特定电解质工况条件对脱氮与除碳协同作用的影响。结果表明,与常规生物流化床相比,(22±1)℃,电流强度10 mA时,NO3--N去除率从24%提高到69%,去除速率为9.16mg/(L.h),COD去除速率从31.5 mg/(L.h)提高到66 mg/(L.h);Cu2+本身对反硝化存在促进作用;电流强度10 mA,添加Cu2+使反硝化效果进一步提高,NO3--N去除率达到90%以上,此时苯酚、喹啉与芘的去除速率分别达到15.0、3.1、0.25 mg/(L.h),和NO3--N去除规律呈现一致性。研究过程证明了在微电流和Cu2+强化作用下,电化学生物流化床具备同步脱氮和除碳的功能。     

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.     

改良型Carrousel 2000氧化沟生物脱氮除磷效果分析

为考察某改良型Carrousel 2000氧化沟工艺生物脱氮除磷效果,提出保障出水达标优化建议,通过实际运行资料及污染物沿程变化取样监测,分析脱氮除磷主要影响因素。结果表明:该氧化沟工艺出水TN、TP浓度有超标风险。氧化沟中沿程DO的质量浓度为2~5 mg/L,存在过度曝气现象,且实际进水碳氮比为2~5,影响了缺氧区的脱氮效果,造成二沉池出水和回流污泥NO3--N浓度较高,导致厌氧区释磷效果差,影响生物除磷效果。建议采用间歇曝气技术对该污水处理厂进行优化运行,在提高污水处理厂脱氮除磷效果的同时降低能耗,减少运行成本。     

应用MBBR进行PU合成革废水的脱氮研究

采用一个缺氧/好氧MBBR反应器考察其对TN、NH3-N和有机物的去除,同时采用另一个缺氧MBBR反应器,考察其对NO3--N的去除。试验结果表明:当进水TN的质量浓度为150~300 mg/L,NH3-N的质量浓度为50 mg/L浓度时,缺氧/好氧MBBR对TN和NH3-N的平均去除率大于89.7%和84.0%,出水TN和NH3-N均能达到GB 21902—2008《合成革与人造革工业污染物排放标准》中规定的要求(ρ(NH3-N)8 mg/L,ρ(TN)15mg/L)。当碳氮比较低时,产生NO2--N的积累,对缺氧/好氧MBBR处理合成革废水而言,维持其碳氮比在3.5左右即可实现有效脱氮。缺氧MBBR反硝化能去除约98.2%的NO3--N和NO2--N,初始时碳氮比较低,产生NO2--N的积累,当碳氮比继续升高时,TN浓度下降,说明当NO3--N的质量浓度高达300 mg/L时,缺氧MBBR的反硝化效果显著。     

曝气生物滤池后置反硝化效能研究

以甲醇为外碳源,对生活污水进行两级串联O-A曝气生物滤池脱氮及去除COD的试验研究。采用陶粒为填料,向二级滤柱中投加甲醇,确定甲醇的最佳投量,考查该种形式的曝气生物滤池脱氮效果及出水COD浓度是否达标。试验表明,甲醇投量为20mg/L时,曝气生物滤池二级出水COD﹑NH3-N﹑NO3--N﹑TN平均质量浓度分别为49.3﹑3.3﹑1.6﹑5.5mg/L,其去除率分别为85.3%﹑85.7%﹑77.1%﹑82.0%。达到很好的脱氮及去除COD效果。出水水质达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级标准中的B级标准。     

生态强化技术对污水厂尾水深度处理的研究

基于水生植物-动物-微生物协同作用的污水生态净化理念,研制出一种利用特征波长灯源强化植物生长的可控型生态强化装置对污水厂尾水进行深度处理。研究表明,水力停留4 d时装置具有最佳的污水净化效果,COD、TP、TN、NH⁺₄-N的出水浓度分别为18.73、0.66、2.74、0.7 mg/L,根据相关国家标准规定,其对COD和NH⁺₄-N的去除效果达到了地表Ⅲ类标准,对TN和TP的去除效果分别达到了一级A和一级B的标准,对TP和NH⁺₄-N的去除效果仍有很大的提升空间;与人工湿地相比,生态强化装置对污染物的去除更具优势。     

水生植物对生活污水中铅、镉、砷富集能力的研究

[目的]了解不同水生植物对污水中重金属的富集能力。[方法]采用混酸消解体系,氢化物发生-原子荧光光度法对利用人工浮岛技术种植的4种水生植物的模拟污水池中水样的Pb、Cd、As含量的变化以及成熟后植物根、叶中重金属含量进行测定。[结果]模拟水池中Pb、Cd、As的含量明显下降,不同植物对不同重金属的富集能力差异较大,对于Pb的富集能力:菖蒲水生黄鸢尾千屈菜美人蕉;对于Cd的富集能力:水生黄鸢尾美人蕉;对于As的富集能力:菖蒲千屈菜水生黄鸢尾美人蕉。[结论]研究结果为人工浮岛技术种植水生植物对污水治理效果提供数据支撑。     

2级潜流湿地-塘组合系统校园污水除氮实验

利用潜流人工湿地-塘组合系统装置在不同水力负荷下连续运行处理校园污水,对各项污染物指标进行监测对比。结果表明,COD、TN和NH4+-N的去除率随着水力负荷的升高(200 mm/d低水力负荷、500 mm/d中水力负荷、1 000 mm/d高水力负荷)而依次下降且维持在较高水平;各水力负荷下COD出水变化率均小于进水,低、中水力负荷下TN和中、高水力负荷下NH4+-N出水变化率小于进水;且各构筑物出水中NO3--N和NO2--N含量变化较大,并呈现出不同趋势的变化。表明在不同水力负荷下,组合系统对污染物去除效果较好;中水力负荷下抗冲击负荷能力强。在潜流人工湿地-塘组合系统中硝化-反硝化作用是氮元素去除的主要途径,并在不同负荷冲击下改变途径构成来起到稳定水质的调节作用。