表面流人工湿地对微污染河水净化效果评价

基于滏阳河苏里和莲花口断面水质情况和表面流人工湿地中试系统运行监测数据,采用综合评价法,构建表面流人工湿地水质净化综合评价指标体系,建立数学模型,对表面流人工湿地净化滏阳河水体效果进行评价分析,以考察表面流人工湿地对滏阳河水质净化的可行性,从而为永年洼人工湿地示范工程的建设及运行提供技术支撑。评价结果表明,湿地出水pH、TP、NH3-N和CODMn指标均满足Ⅳ类水质标准要求,TN是主要超标因子;湿地出水各指标(pH除外)单因子评价指数在湿地净化过程中随着净化时间的推移基本呈下降趋势,对滏阳河水的净化效果初步显示出一定的技术可行性。研究内容对滏阳河水环境治理与自然湿地生态恢复具有重要的参考价值。     

人工湿地对滏阳河河水净化的试验研究

为了研究表面流人工湿地系统中不同植物对滏阳河受污染水体的净化作用,以表面流人工湿地系统为研究对象,分析研究系统中各植物对受污染滏阳河河水的处理效果。结果表明:湿地对亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、TN、TP、CODMn、凯氏氮的平均去除率分别达到37.1%、26.3%、45.39%、57.8%、64.7%、43.9%,对受污染河水的净化效果显著。出水均达到GB 18918—2002Ⅲ类水排放标准,部分指标已达到一级A类标准。该成果可以应用到永年洼高效净污人工湿地系统示范工程中。通过分析发现部分指标的去除率较低,如硝酸盐氮的平均去除率仅为26.3%,故建议修建湿地系统示范性工程时使水流以S型向前推流,以增加水力停留时间,为各污染因子的吸收提供足够的反应时间,进而提高这些指标的去除率。     

水力负荷及季节变化对人工湿地处理效率的影响

研究了水力负荷及季节变化对人工湿地强化净化五里湖湖水处理效率的影响因素,试验时间从2004年8月3日~2006年1月15日。研究表明,随水力负荷的增加,垂直流、潜流和自由表面流人工湿地的处理效率均呈下降趋势,尤以自由表面流人工湿地变化最为明显。对于五里湖水体,适宜的进水负荷为0.8m3/(m2·d)左右,此时垂直流、潜流人工湿地的TN和TP的去除效率均在50%以上。各人工湿地随季节的变化去除效率排序为夏季>秋季>春季>冬季。TP的去除率随季节变化相对比较平稳,TN次之,NH3-N、CODMn变化较大,冬季去除率下降尤为明显。     

丝状藻生物膜强化表面流湿地系统水质净化试验研究

针对表面流湿地水质净化效果不足的缺陷,考虑采用丝状藻生物膜附着于表面流湿地基质中构建丝状藻生物膜强化表流湿地。对比试验标明:丝状藻生物膜强化后的表面流湿地可以显著提高污染物去除效率,控制同样的进水浓度和水力负荷,在试验期前7~8 d,强化藻生物膜强化基质的人工湿地系统对COD_(Mn)、TN、NH3-N和TP的去除率较普通基质的污染物去除率提高了24.73%,20.84%,21.23%和11.3%;相比于丝状藻静水状态下的水质净化效果,连续运行的强化藻生物膜湿地系统中,对水体TN,NH3-N及CODMn去除率更为稳定,对TP去除效果接近,也一定程度上抑制了TN和NH3-N反向释放及CODMn浓度回升现象。为保证藻生物膜强化表面流湿地的连续运行,在藻类衰亡阶段应改变水力条件以及时清理衰亡的丝状藻,控制藻生物膜的厚度。     

人工湿地深度处理医院污水的研究

以人工湿地系统处理医院污水处理站二级处理出水,以达到深度降解并去除TN的目的。设计总面积782 m2人工湿地系统,其中自由表面流型(FWS)人工湿地450 m2和潜流型(SSF)人工湿地186 m2,最后连接生态景观池面积146 m2,每日平均抽取30 m3污水(二级处理出水),水力负荷为0.05 m/d。早期运行结果显示,TN去除率为44%,NO3-—N去除率FWS湿地为15%,SSF湿地为34%。试验进行到稳定运行期,调高流量至70～100 m3/d,水力负荷为0.11～0.16 m/d,结果显示,NO3-—N去除率达68%;比较FWS与SSF湿地的NO3-—N的去除速率,FWS湿地为2.48 g/(m2.d),SSF湿地为3.61 g/(m2.d)。SSF湿地对NO3-—N的去除效能比FWS湿地好。     

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。     

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。     

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。     

潜流湿地对微污染水体中氮磷去除效果的中试研究

以南京水利科学研究院铁心桥试验基地内象目湖微污染水体为对象,研究总氮大于1.0 m3/(m2·d)的高水力负荷条件下,鹅卵石、陶粒、砾石、钢渣、蛭石、碎石和砂子等多种基质和再力花、芦苇、美人蕉及菖蒲等水生植物组合条件下的垂直流湿地和水平潜流湿地对氮磷的去除效果。试验结果表明:进水总氮浓度在0.793~2.662 mg/L时,种植菖蒲,填料从上到下分别为鹅卵石、碎石、粗砂和细砂的垂直潜流湿地单元(20单元)出水总氮平均浓度最低,为0.905 mg/L;总氮、氨氮和硝态氮平均去除率最高,达80.89%,43.06%和46.32%;总氮浓度从Ⅳ类水体提升至Ⅲ类。进水TP浓度在0.035~1.003 mg/L时,20单元总磷平均去除率最高,为30.59%,价格相对便宜的碎石对磷素的去除效果较好。种植菖蒲及填料组合为鹅卵石、碎石、粗砂和细砂的人工湿地处理单元可以应用于饮用水源地原水等微污染水强化处理。     

垂直—水平流人工湿地系统除污效果研究

以武汉汉阳桃花岛城市面源污染控制示范工程为依托，研究示范工程中垂直—水平流人工湿地系统对生活污水的净化效果。结果表明，在人工湿地水力停留3 d的情况下，垂直—水平流人工湿系统对COD、SS、TP和TN均具有明显去除效果。其中，对COD、SS的去除率主要位于垂直流阶段，对TP和TN的去除率主要位于水平流阶段。水平流湿地中，种植黄花美人蕉的湿地单元对COD、TP和TN处理效果略高于种植鸢尾和红花美人蕉的湿地单元。     

多级人工湿地-塘组合系统对微污染水体污染物去除效果的实验研究

采用多级人工湿地-塘组合系统处理微污染水体,考察水力停留时间的变化条件下系统对COD、TP、浊度、氨氮等去除效果的影响.实验结果表明:在水力停留时间为5d时,COD、TP、浊度、氨氮去除率分别为62%、75%、80%、60%,多级人工湿地-塘组合系统能够有效的去除微污染水体污染物质.     

汾河入黄口建人工表流湿地的必要性和可行性

汾河运城段无自净能力和污染物稀释能力,水功能区划要求新店以上为Ⅴ类水质目标,以下为Ⅳ类,故需建人工湿地提标。利用长21 km河滩,建人工表流湿地903.9 hm~2,湿地设计流量10.46 m3/s。当来水为Ⅴ类时,经处理后COD浓度为17.77 mg/L,去除率56%;氨氮浓度为1.31 mg/L,去除率35%,可达地表Ⅳ类水标准。     

抚仙湖湖滨带复合湿地氮磷去除效果分析

分析了湖滨带复合人工湿地各功能区去除氮磷的效果。沉淀池除氮效果最不明显,在该区内有机氮可能发生矿化作用而转变为氨氮。有植物系统的潜流和表面流区除氮效果较为明显,潜流区对氨氮、硝氮和总氮的平均去除率分别达18%、19.7%和22.6%;表面流区对三者的平均去除率分别达50.4%、35.9%和43.5%。磷的截留主要发生在沉淀池,平均截留率为14.9%。潜流和表面流区除磷效果欠佳。表面流区对总磷不明显,可能是因为湿地运行了近两年,土壤吸附交换达到平衡,影响去除效果。潜流区对磷的截留主要是不溶性磷的吸附和沉积,除磷效果受水力负荷影响较大。     

进水浓度对人工湿地净化城市湖泊水体影响研究

以西安市兴庆湖为研究对象,实验研究进水浓度对水平潜流人工湿地净化城市湖泊水体的影响。实验参照排入西安市兴庆湖的混合污水的水质,测定了进水浓度对化学需氧量、总氮、总磷、氨氮的去除效果。结果表明:随着水力停留时间的变化,进水浓度对CODcr、TP、NH3-N的去除影响不大,CODcr、TP、NH3-N的去除率分别为79.77%,81.61%,50.66%,有较好的去除效果。而进水浓度对TN的去除有明显影响,去除率仅为27.12%。     

人工湿地对暴雨径流中氨氮的去除效果研究

采用细沙砾石混合填料的人工湿地系统对暴雨径流中氨氮的去除进行模拟研究。结果表明,在停留时间2d,连续进水的情况下,细沙砾石混合填料对氨氮有较好的去除效果,出水氨氮浓度稳定在0.2—0.6mg/L,去除率达到90%以上。并通过实验数据比较得出暴雨径流湿地系统氨氮去除率与湿地坡比、污水停留时间以及进水负荷之间的关系。     

潜流人工湿地改善微污染原水水质研究

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河水的净化试验.试验结果表明,在停留时间为1.5 d的条件下,两个不同单元床体对CODCr、TN的去除率均可达到30%～65%,对其他污染物的去除效果也无明显差别.     

不同生态修复措施对河道水质净化效果的影响试验研究

为研究不同生态措施对河道水质净化的效果,本文通过生态河道、人工湿地以及生态池三种修复措施对山东乐陵漳卫新河水质净化前后的效果进行了对比试验分析。结果表明:生态池去除TP效果最佳,而人工湿地则对COD和TN的去除效果最佳;生态池和人工湿地对水力负荷变化的适应能力较强,去除率与水力负荷的相关性不大;综合修复系统、人工湿地以及生态池的出口,COD和TP浓度与污染负荷呈正相关,TN的浓度则与污染负荷无明显关系。研究结果可为当地河道的生态治理工作提供借鉴。     

表面流人工湿地控制农田排水污染物的作用

南方早稻期间降雨多,农田排水多、面源污染严重.为了研究生态修复技术对南方早稻期间农田排水中氮磷污染物的净化效果,本试验在广西桂林青狮潭灌区农田灌溉区域中,地势低洼处建立表面流人工湿地对农田排水进行处理.2009～2010年,早稻期间定时检测农田排水中氮磷污染物的变化情况及表面流人工湿地对氮磷污染物的去除效果,结果表明:2009～2010早稻期间,表面流人工湿地对总氮去除率分别为43.11%、48.95%;总磷的去除率分别为54.23%、43.28%,去除效果较好.     

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。     

不同类型复合湿地对处理滏阳河水的影响

以河北邯郸滏阳河水为例,构建两组不同类型的人工湿地来处理城市污水,探究适合华北地区处理城市污水的人工湿地类型。经由实验测定结果显示,复合型人工湿地对污水处理效果较好,两组人工湿地对TN、TP、浊度、CODMn的去除率分别为41%、96%、92%、57%和27%、89%、88%、44%。基质填料限制了湿地对污染物的去除,建议采用沸石、煤渣或者组合基质,以增加湿地污染物去除效果。此外,植物的选择也影响着湿地对污染物的去除效果。