潜流式人工湿地在我国干旱区的试运行

在我国干旱地区对潜流式人工湿地系统进行了15个月的现场考察,研究了在干旱地区特殊气候和环境的条件下潜流式人工湿地系统全年运行的特点和规律,并分析了在干旱地区水力停留时问和植物收割对于人工湿地污水净化效果的影响规律。结果表明,在气候条件恶劣,昼夜温差变化显著,季节性差异大的干旱地区,潜流式人工湿地依然可以正常运行,取得良好的出水效果。全年对COD、BOD,、氨氮和总磷的平均去除率分别为78．3％、61．1％、46．4％和66．2％;在干旱地区水温的降低和植物收割都会导致人工湿地系统对有机物和氨氮的去除能力下降,而对总磷的去除的影响不明显;改变水力停留时间（HRT）可以改变人工湿地系统的供氧状况,而增加水力停留时间使有机物,氨氮,总磷的去除率都表现出先增加后减少的变化趋势。     

PHAs缓释碳源在垂直流人工湿地中的应用效果

对于低碳氮比的污水,在不外加碳源的情况下,以PHAs缓释碳源作为垂直流人工湿地的反硝化脱氮填料,通过对垂直流人工湿地的不同进水碳氮比、水力停留时间等条件进行优化,研究缓释碳源对人工湿地脱氮效果的影响。结果表明：整体上,PHAs缓释碳源的释碳速率及可控性均较好,能很好地起到提高碳氮比的作用,对于进水C/N比为3.5和3.0的污水脱硝态氮效果最佳,可达80%以上;对于不同的水力停留时间,综合经济性及反硝化脱氮效果,最佳水力停留时间为1.5 d。     

人工湿地脱氮技术研究

人工湿地是一种利用天然净化能力处理污水的生物处理设施,在污水脱氮方面具有一定的效果。文章通过对两个不同的人工湿地模拟系统进行研究,考察了水力负荷、停留时间、植物根系及其他因素对湿地脱氮效果的影响,为实现人工湿地脱氮技术应用于实际工程提供了依据。     

景观植物潜流湿地对富营养化景观水的净化

研究了风车草、美人蕉两种植物人工湿地在不同月份对富营养化景观水的净化效果。分析了水力负荷、温度变化对污染物去除效果的影响,考察了两种植物人工湿地微生物的硝化/反硝化作用强度。结果表明:两种植物人工湿地对富营养化景观水中的污染物均有较好的净化效果,风车草湿地去除效果优于美人蕉湿地。污染物的去除效率随水力负荷的增加而降低;在最佳水力负荷为0.113m3/(m2.d)的条件下,出水TN、TP和CODCr的质量浓度分别在2、0.1和15mg/L以下;富营养化的控制因子磷的去除效率基本不受温度影响。风车草湿地硝化作用强度略高于美人蕉湿地,反硝化作用强度略低。     

聚氨酯填料对表面流人工湿地污水处理效果的研究

三种表面流人工湿地系统对污水的处理效果表明,S1和S2对各污染物的去除效率均达75%以上。添加聚氨酯填料后,人工湿地对污染物的去除有明显促进作用,尤其是氨氮和总氮经25 h处理后去除率分别达到86.3%和87.5%。同时,水力停留时间为15 h时,S2的氨氮和总氮去除率分别比S1提高14.1%和17.4%。本研究表明,聚氨酯填料的添加可显著缩短人工湿地的水力停留时间,可以应用于表面流人工湿地的污水处理工程中。     

填料厚度对垂直流人工湿地工艺处理猪场养殖废水效果的影响研究

本试验选用沸石、碎石和火山石混合物做湿地填料,构建了4个不同填料厚度的人工湿地单元,栽植芦苇,考察湿地运行期间对厌氧消化后猪场养殖废水中污染物的净化效果。在设计水力停留时间4 d,间歇进出水的情况下,结果表明:运行期间4个湿地单元对COD、NH3-N、TP的去除率分别为34.3%~55.4%、32.7%~47.2%和45.6%~67.1%,各湿地单元对废水中COD、NH3-N、TP的去除率与填料厚度均存在密切关系,填料层越厚,去除率越高。COD和氨氮的去除率受气温变化的影响很大。植物在对COD、NH3-N、TP的总去除率中的贡献分别为9.3%、12.8%和4.2%左右,填料层越薄,贡献率越大。本研究可为构建大规模的垂直流人工湿地处理猪场养殖废水提供设计依据。     

人工湿地去污机理及其国内外应用现状

人工湿地中,不同污染物的去除机理不同,其去污影响因素也不同,有机污染物的去除影响因素主要是溶解氧水平,氮的去除影响因素主要包括植物,溶解氧水平,水力停留时间及污染负荷等,磷的去除影响因素主要是填料理化性质和植物．在应用方面,人工湿地在国内外一般用于处理生活污水,工业废水及农业点源污染等,但目前更趋向用于治理富营养化水体和水资源保护。本文在分析人工湿地影响因素和应用现状后,提出进一步提高污染物去除效果的设想。     

复合垂直流-水平流组合人工湿地对污水的净化效果

采用下行流和上行流复合垂直流及水平流组合人工湿地系统对污水进行处理,研究该系统在不同季节、不同水力负荷条件下对污水的净化效果。组合人工湿地系统对TP的去除率在秋季水力负荷为0.3 m~3/(m2·d)时最大;TN的去除率在夏季水力负荷为0.1 m~3/(m~2·d)时最大;NH_3-N去除率基本遵循秋季夏季春季冬季的规律,同时随着水力负荷的增加而降低;高锰酸盐指数在水力负荷为0.3 m~3/(m~2·d)时去除效果最好,在冬季的处理效果最弱。     

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。     

垂直流人工湿地内水流流态分析

通过示踪剂实验,采用停留时间分布(RTD)理论对不同出水口高度下垂直流人工湿地内的水流流态进行了分析。研究表明水流在垂直流人工湿地中的流动是介于理想的活塞流和全混流之间的非理想流动状态;不同出水口高度下,垂直流人工湿地内水流流态的不同主要体现在水流在人工湿地内停留时间的长短上面,而水流的分散程度相差不大;出水口较高时,水流在垂直流人工湿地内的平均停留时间也较长,该水流流态有利于污染物在人工湿地中的降解。     

用CFD研究潜流人工湿地集水区对其水力学性能的影响

采用计算流体力学（CFD）软件Fluent（Fluent Inc. ,Version 6. 2. 16）中的多孔介质模型对潜流人工湿地进行了模拟,并引入颗粒轨道模型讨论了潜流人工湿地层式和护管式两种集水区结构对其水力学性能的影响。模拟结果表明,在考察条件下,平均停留时间相差不大,散度成为人工湿地水力学效能的主要影响因素。集水区为层式结构时,净化区与集水区阻力比越小,其变化对湿地水力学效能影响越大;集水区高度增加,水流散度增大,湿地水力学效能减小。集水区为护管式结构时,减小集水区宽度有利于提高湿地水力学效能和明显减小阻力比对湿地水力学效能的影响;集水区高度的增加对湿地水力学效能影响不大。与层式集水区结构相比,护管式集水区结构的潜流人工湿地水力学效能更高,而且可以通过减小集水区宽度显著提高湿地水力学效能和逐步减小阻力比对其水力学效能的影响,因此护管式集水区结构优于层式结构。     

异波折流板反应器水力特性试验研究

以Cl~-为示踪剂,采用停留时间分布法(RTD)研究在清水和有污泥稳定运行条件下,HRT对异波折流板反应器和平板折流板反应器水力特性的影响,并进行了对比分析.结果表明,进水为清水、HRT为2～8 h,HRT对平板折流板反应器的水力特性的影响比异波折板反应器更为显著,异波折板反应器的流动模式处于平推流和完全混合的"中间状态".相同HRT条件下异波折板反应器的死区率小于平板折板反应器,异波折板反应器内接种污泥后,死区比清水反应器时有所增加,生物死区成为死区大小的主要贡献者.     

人工湿地处理废水有机物动态模型的研究

以风车草人工湿地处理猪场废水,研究人工湿地处理废水有机物的动态模型。人工湿地一年四季连续运行,秋季和春季湿地以相同进水浓度和不同水力停留时间的方式运行;冬季和夏季以相同水力停留时间和不同进水浓度的方式运行。COD作为有机物降解的建模指标。结果表明,湿地进出水COD服从指数方程规律。提出了基于运行温度和进水浓度的湿地出水COD预测模型,预测结果误差在10%以内。     

潜流人工湿地中不同填料介质与进口流速对水动力学性能影响的研究

使用计算流体力学软件对潜流人工湿地的水力学特性进行了模拟计算,通过对不同填料介质和进口流速的模拟比较,讨论不同条件下的湿地水力学行为。模拟结果表明,当上层介质为40~50 mm,下层介质为100 mm时,可以得到较高的湿地水力学效能。进口流速在1e-6m/s至5e-6m/s时,水力学效能变化范围较小,而随着进口流速的进一步增大,水力学效能有较明显的减小趋势。本研究选择进口流速为3.3e-6m/s,以保证达到设计处理量的基础上获得最佳的水力学效能。     

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。     

A~2/O工艺反应器水力流态研究

为了研究中试A2/O工艺反应器在不同流量条件下的实际HRT、死水区比例及反应器推流及混合效果,采用脉冲示踪法,以NaCl作示踪剂,测试了对反应器的水力流态分布。结果表明,进水流量分别为610、780、1 150 L/h时,厌氧池、缺氧池死水区比例在40%以上,整个生物反应器的死水区比例为20%,反应器在运行过程中,串联级数最高可达8,该反应器有较好的推流作用。     

Performance of the combined SMBR-IVCW system for wastewater treatment

A new SMBR-IVCW system, which combined a submerged MBR (SMBR) unit and an integrated vertical-flow constructed wetland (IVCW) unit, was applied to treat the high strength integrated wastewater. The study showed that this system of biological and ecological combination was stable and good at improving the quality and efficiency of polishing wastewater. Six runs under different HRT combinations were carried out in order to obtain the better purification performance of the SMBR-IVCW system. The results indicated that the better HRT combination was 7.7 h for SMBR and 11.52 h for IVCW. In such condition, the concentrations of COD, ammonia and TP in the final effluent were 11.0, 0.086 and 0.44 mg L^− 1, respectively, which reached the Class III of the national environmental quality standards for surface water in China. In fact, the HRT of the two units had great effect on the purification efficiency and investment cost. By regulating the ratio of HRT between these two units, the optimum operation conditions could be obtained to reach the double wins of high purification and low costs. In the SMBR-IVCW system, the SMBR unit acted as the secondary treatment, contributing to removing the organics and nitrification. While the IVCW unit was more like as the tertiary treatment, contributing to the denitrification and further dephosphorization.     

人工湿地系统改善滇池入湖水水质

在代表性高原湖泊-云南省滇池湖区进水口附近构建人工湿地,考察了不同植物（紫叶美人蕉（Canna indica L.）、水葱（Scirpus tabernaemontanl Gmel.）、水葫芦（Eichornia crassipes（Mart.）Solms.）、水芹菜（Oenanthe ja vania（Bl.）DC.）、菖蒲（Acorus calamus L.）、芦苇（Phragmitas communis Trin.））的表流人工湿地与潜流人工湿地的处理效果,试验水力负荷为12 cm/d,水力停留时间（HRT）为3 d。结果表明：紫叶美人蕉潜流湿地、水葱潜流湿地对TP和TN的去除效果运行稳定,前者对TN、TP的去除率分别为70.60%、88.27%,后者为73.33%、83.87%;水芹菜湿地对TP去除效果波动大,均值为84.35%;菖蒲潜流湿地和芦苇潜流湿地对TN的去除率均值分别为71.73%和74.33%,对TP去除效果波动较大。水葫芦、芦苇湿地处理效果（温度较高的夏、秋季节）优于其余植物类型湿地。随着植物进入休眠期,两类人工湿地对TP、TN的去除效率均降低。各植物两种类型人工湿地对COD均有较好的去除效果,数值均在78%以上,出水浓度低于57 mg/L。     

Treatment of laundry waste‐water by electrocoagulation

BACKGROUND: The present study describes an electrocoagulation process for treating laundry waste‐water using aluminum plates. The effect of various parameters such pH, voltage, hydraulic retention time (HRT), and number of aluminum plates between the anode and cathode on efficiency of treatment are investigated. RESULTS: Experimental results showed that by increasing HRT, treatment efficiency increases but beyond 45 min changes are negligible. Among the results for chemical oxygen demand (COD), phosphorus, detergent, colour and turbidity, the lowest decrease was found for phosphorus. The larger the HRT, the greater the electrical current needed to achieve constant voltage and temperature in the system. The pH of the influent is a very significant variable which affects the treatment of laundry waste‐water considerably, the optimal range being 6.0–8.0. In addition, it was found that the pH increases from 8.3 to more than 10 over the first hour of treatment after which the pH remains relatively constant. Finally, kinetic analysis indicates that the adsorption system obeys a second‐order kinetic model. CONCLUSION: The aluminum hydroxide generated in the cell decreases the concentration of pollutants in laundry waste‐water to a permissible level. It is concluded that, compared with other treatment processes, electrocoagulation is more effective in treating laundry waste‐water under appropriate conditions. Copyright © 2011 Society of Chemical Industry