高水力负荷人工湿地的研究

为了提高北方地区人工湿地的运行效果和使用范围,采用提高水位和增加填料层厚度的方式来实现湿地的高水力负荷,从而在减小湿地面积的同时增加湿地的去污能力。实验中采用的是五级串联复合湿地,结果表明,在温度逐渐降低的秋季,在水力负荷为0.8 m3/m2·d,水力停留时间为24 h时,湿地系统对TN的平均去除率在42.45%左右;对亚硝酸盐氮的平均去除率在95%左右;对TP的平均去除率在94%左右;pH值由8.34降到了8.03左右。其中在第二级潜流湿地的去污效果最显著,之后呈缓慢下降的趋势。由此可见提高水位和增加填料层厚底可以有效地提高人工湿地的去污效果,同时解决人工湿地占地面积大的问题。     

水力条件对芦苇湿地系统DO质量浓度的影响

就水位及水力负荷对湿地系统中DO质量浓度的影响进行实验。结果表明：随着水位的不断提高,芦苇湿地系统中的DO质量浓度呈现出不断升高的趋势,且在300～550 mm水位区间增加趋势比较明显,随着水位的再度升高,在550～650 mm水位区间DO质量浓度增加趋势趋于平稳;随着水力负荷的不断增加,芦苇湿地系统中的DO质量浓度呈现先增加后减小的趋势,本实验中最适合的水力负荷在0.8968～1.2230 m3/（ m2＆#183; d）之间。     

潜流人工湿地水力设计浅议

人工湿地水处理技术人为创建拟自然条件,利用自然界微生物学、生物学、物理和化学过程来处理污水,在发达国家应用非常广泛,目前我国对人工湿地的设计还没有形成规范化的标准和导则,系统地论述了EPA人工湿地手册中潜流人工湿地的水力设计理论、步骤等,并针对其局限性提出了改进措施,以期为国内的人工湿地工程设计提供技术参考。     

梯级人工湿地反应系统污染物去除研究

人工湿地系统,对于净化水质、保持物种多样性有着不可或缺的作用。以府河河口水质净化工程为例,通过记录氨氮、COD、总氮、总磷浓度,分析该系统的整体或各单元对不同污染负荷下的去污能力。结果表明,在低污染负荷下,系统对氨氮、COD、总氮、总磷的平均去除率为98.1%、94%、94.8%、77.9%;在高污染负荷下,系统对氨氮、COD、总氮、总磷的平均去除率为98.2%、91.9%、90.8%、74.3%,各阶段单元虽然也能降低污染物浓度,但效果不如系统整体显著。     

潜流人工湿地水力设计浅议

人工湿地水处理技术是模拟自然条件人为创建湿地,利用自然界微生物学、生物学、物理和化学过程来处理污水。在发达国家应用非常广泛。目前我国对人工湿地的设计还没有形成规范化的标准和导则。着重论述EPA人工湿地手册中潜流人工湿地的水力设计理论、步骤等,并针对其局限性提出了改进措施,以期为国内的人工湿地工程设计提供技术参考。     

人工湿地对化粪池出水净化效果的研究

通过在同种基质上种植相同数目的芦苇,研究了垂直流人工湿地对化粪池出水的净化效果以及不同水力停留时间对污水净化效果的影响。结果表明,同种填料、不同水力停留时间对污水中TP、NH3-N、COD的净化效果不同。由于芦苇根系和微生物的吸收与分解作用以及基质的吸附作用,种植芦苇的人工湿地的出水水质要比没种芦苇的好。     

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。     

NaCl示踪剂测定人工湿地水力停留时间的试验研究

为研究人工湿地理论水力停留时间与实际水力停留时间之间的差异与原因,以及水力停留时间与人工湿地其它指标之间的相互影响关系,文章以辽宁复州河人工湿地为研究对象,用NaCl作示踪剂,通过对人工湿地出水口电导率进行监测,从而测定人工湿地的水力停留时间。监测结果表明,人工湿地理论水力停留时间比实际水力停留时间要长。原因主要为湿地运行过程中出现了淤积堵塞的情况,湿地实际孔隙率变小;人工湿地水力停留时间与湿地孔隙率、湿地类型以及湿地堵塞情况息息相关。研究所取得的数据可以为湿地的设计及湿地后期维护提供技术支持。     

人工湿地植物系统净化氮素污染物

利用人工湿地试验研究了水葫芦（Eichhorniacrassipes）、大藻（Pistiastratiotes）和水鳖（Hydrocharisdubia（BL） Backer）等3种水生植物,以无植物单元为对照系统CK,比较它们对总氮TN、氨氮NH3-N和硝氮NO,-N的去除效果。结果表明：（1）水生植物能有效提高污染物去除率,平均去除效果明显优于CK,经计算植物系统平均TN、NH,-N、N03-N去除率分别比CK提高了45．16％、98．51％及225．17％;（2）3种植物系统对污染物的去除效果均显著优于CK（P〈0．05）,且高盖度的水葫芦和大漂去除效果最佳：（3）典型单元各处理TN、NH3-N和NO3-N的出水浓度呈逐级降低趋势,拟合分析得出TN出水浓度随沿程距离的增加而呈线性降低。但个别终端处理池出现浓度反弹现象,如何确定湿地单元的最佳经济长度具有重要意义。     

人工构筑湿地在河道整治工程中的应用

现状的河道整治工程一般都是修建堤防、堤防边坡防护、河道清淤等,很少涉及到河道中的生态及水质的问题。主要介绍了人工构筑湿地的原理及类型,就其在河道整治工程中对生态及水质问题的解决进行了分析。     

Analysis of pollutant removal effect usinginnovative ridge-shaped constructed wetland

In this paper,a new type of ridge-shaped constructed wetland which combines surface flow and horizontal subsurface flow was proposed.The proposed wetland had simple structure,low construction and operating cost,less human interference and good pollution removal effect.The combination of surface flow and subsurface flow provided an aerobic and anaerobic alternating environment for the entire wetland.The performance of the proposed wetland was compared with a traditional horizontal subsurface flow wetland.The comparison results showed that the removal rates of BOD(biochemical oxygen demand),TN(total nitrogen),and TP(total phosphorus)in the ridge-shaped wetland increased up to 20.3%,17.0%,and 9.1%,respectively.The proposed wetland structure could be widely applied for treatment of rural and urban domestic sewage pollution or agricultural point and nonpoint source water pollution.     

Analysis of pollutant removal effect using innovative ridge2shaped constructed wetland

In t his paper, a new t ype of ridg e2shaped co nstr ucted w etland w hich combines surface flow and ho rizontal subsurface flow w as proposed. The pro po sed wetland had simple str ucture, low co nstr uction and operating cost, less human interference and go od po llution remov al effect. T he combination of surface flow and subsurface flow pr ov ided an aero bic and anaerobic alter nating env iro nment for the entir e w etland. The performance of the proposed wetland was compared with a traditional horizontal subsurface flow wetland. The comparison results showed that the removal rates of BOD ( biochemical ox ygen demand) , T N ( t otal nitr ogen) , and T P ( tota l phospho rus) in the ridge2shaped w etland in2 creased up to 201 3% , 171 0% , and 91 1% , respectively . The pr oposed w et land structure co uld be w idely applied for t reatment of rur al and urban domest ic sew age pollutio n o r ag ricultural po int and no npo int so ur ce water po llut ion.     

潜流人工湿地对污染物去除率的正交实验研究

以湿地污染物去除率为考察指标,通过正交实验分析了植物、流量和水位对去除率的影响。结果表明：3种因素对BOD5、CODMn和TN去除率的影响一致,均为植物〉流量〉水位;植物是BOD5、CODMn和TN去除率的显著性影响因素,其中大薸对3种污染物的去除率显著高于凤眼莲,但其在9月底易发生二次污染,需要及早收割,流量是TN和CODMn去除率的显著性因素,水位为不显著因素;BOD5、CODMn和TN浓度在系统的前端下降速率较大,随后逐渐减小并趋于平稳,表明大部分污染物在湿地的前端被去除,湿地整体截污能力尚有较大提升空间。应用中可选择大薸在北方推广,并充分利用湿地后端潜能,最大化处理污染源水体。     

Tolerance to hydraulic and organic load fluctuations in constructed wetlands.

This paper describes a two-year performance evaluation of four different constructed wetland (CW) treatment systems designed by IRIDRA Srl, located in central Italy. All four CW systems were established to treat wastewater effluent from different tourist activities: (1) one single-stage CW for secondary treatment of domestic wastewater (30 p.e.) at a holiday farm site; (2) a hybrid compact system consisting of two stages, a horizontal flow (HF) system followed by a vertical flow (VF) system for the secondary treatment of effluent from a 140 p.e. tourist resort; (3) a single-stage vertical flow (VF) CW for a 100 p.e. mountain shelter; and (4) a pair of single-stage, HF CWs for the secondary treatment of segregated grey and black water produced by an 80 p.e. camping site. These tourism facilities are located in remote areas and share some common characteristics concerning their water management: they have high variability of water consumption and wastewater flow, depending on the season, weather and weekly regularities; they have no connection to a public sewer and most sites are located in a sensitive environment. Total suspended solids (TSS), chemical oxygen demand (COD), biochemical oxygen demand (BOD5), ammonium (N-NH4+), nitrate (N-NOx), total nitrogen (Ntot), total phosphorus (Ptot), total coliform (TC), faecal coliform (FC), E. coli removal efficiencies for all four CW systems are presented. The results from this study demonstrate the potential of CWs as a suitable technology for treating wastewater from tourism facilities in remote areas. A very efficient COD reduction (83-95%) and pathogen elimination (3-5 logs) have been achieved. Furthermore, the CWs are easily maintained, robust (not sensitive to peak flows), constructed with local materials, and operate with relatively low cost.     

进出水口位置对潜流人工湿地水力效率及死区分布的影响

将模拟人工湿地装置分别设置3个进水口(上、中、下)和3个出水口(上、中、下),通过氯化钠NaCl脉冲示踪实验研究了这9种不同进出水口配置的停留时间分布曲线,分别计算出它们的水力效率,并进行了评价。同时通过同一透明装置的染料示踪实验,获得其染料运移图像,并根据图像处理获得模拟人工湿地装置中水流运移轨迹和死区分布情况,从而对上述水力效率评价结果进行了直观验证。结果表明:下进上出的水力效率最高,下进下出的水力效率最低。进一步的图像分析表明,下进上出的死区最小,下进下出的死区最大。分析表明:人工湿地的进出水口位置对其水力停留时间、死区等会产生关键影响,从而导致其水力效率的变化,进而可能通过影响水流中污染物和填料基质的接触过程而导致水中污染物去除效率的变化。     

农田退水净污湿地对污染物的净化效果及机理分析

通过对望虞河西岸无锡市古市桥河道整治中农田退水净污湿地的水质净化效果的监测,研究农田湿地对稻田退水中氮磷和有机农药的去除效果,并分析了去除机理。结果表明:农田湿地对总氮、总磷和氨氮的去除率平均值分别为60.95%、72.62%和65.97%,对3种典型农药二甲四氯钠、三唑磷和多菌灵的去除率分别在20.86%～62.33%、17.86%～69.52%和1.31%～61.15%范围内;水体中氮磷可以通过透水坝物理拦截过滤作用、基质吸附作用、微生物代谢作用和植物吸收利用来去除;农田湿地对污染物去除率与各级透水坝所用填料介质密切相关,各级湿地池对污染物去除无显著性差异;水体中农药去除途径较为单一,主要依靠填料表面功能微生物的作用,且第一级透水坝对农药去除率显著低于后两级。     

念坛公园湿地对再生水净化效果研究

为探明湿地系统对再生水水质的改善效果,以北京市大兴区念坛公园湿地为研究对象,对比分析了湿地进水和出水中CODCr、BOD5、氮、磷和细菌等指标的变化情况。结果表明:(1)CODCr和BOD5的去除率与湿地类型、污染物浓度有关;(2)湿地对TN和NO3-N去除效果明显,去除率最高可达92.4%和98.5%;(3)湿地对细菌总数去除率较低,对粪大肠菌群的去除率与其浓度有关。     

波浪作用下污染物的混合和离散

本文建立了基于Sigma坐标的对流扩散数学模型，提出了通过数值模拟结果计算波浪场中纵向离散系数的方法，并通过数值模拟对波浪作用下污染物的混合和离散进行了研究。文中研究了水质点垂向振动和波浪参数对混合过程和纵向离散系数的影响；非各向同性扩散系数对纵向离散系数的影响；以及扩散系数的垂向分布对纵向离散系数的影响。研究结果表明，水质点的垂向速度对纵向离散系数有显著影响；若按波浪场中常用的湍流模型确定湍动扩散系数的分布规律，扩散系数的垂向分布对纵向离散系数的影响并不明显。     

不同基质和植物人工湿地净化效果试验

分别以高炉渣、瓜子片、碎石为基质,美人蕉、黑三棱草、野茭白为植被构建人工湿地模拟系统,对其净化效果进行试验研究。结果表明,种植植物的湿地系统比未种植植物的湿地系统净化效果好,不同植物同种基质湿地系统对不同指标的净化效果各不相同,如不同植物对NH3-N和TN的净化效果从高到低顺序为:黑三棱草,美人蕉,野茭白;同种植物不同基质湿地系统对不同指标的净化效果也不同,不同基质对NH3-N和TN的净化效果从高到低顺序为:碎石,高炉渣,瓜子片。对NH3-N和TN浓度较高的污染环境,采用碎石为基质、黑三棱草为植被的人工湿地系统效果最佳。