潮汐流人工湿地处理南方农村黑臭水体实验研究

农村黑臭水体水质差、污染负荷变化大,传统人工湿地难以实现对其中氨氮、总氮污染物高效率的去除。构建潮汐流人工湿地装置处理模拟农村黑臭水体,以期强化氨氮、总氮的去除效率。通过考察污染负荷和水力停留时间（HRT）变化对污染物去除效果的影响,探讨COD、TP以及氮素污染物在系统内沿程去除机理。结果表明：潮汐流人工湿地能高效去除农村黑臭水体中的污染物,HRT显著影响污染物去除效率,系统COD和TP去除效果随HRT延长都呈现先上升后下降的趋势,系统最佳HRT为6 h,此时在污染负荷下的综合处理效果最佳,对COD、NH4+-N、TN、TP去除率最高分别为87.7%、99%、97%、97%。COD、TP和NH4+-N处理效果受污染负荷影响较小,TN去除效果随污染负荷增加而逐渐升高。沿程污染物浓度变化显示,NH4+-N、TN沿水流方向明显降低,在基质层上层TP和COD大部分得到去除,氮素的去除过程主要发生在基质层中层。     

人工湿地-塘组合处理村镇严重污染河水效果

构建潜流人工湿地-塘组合中试系统,探讨系统对村镇严重污染河水中氮磷等污染物的处理效果。采用实验模拟的方法,获得不同水力停留时间HRT及不同塘水深条件下系统对氮磷净化效果的数据,并进行分析。结果表明,组合系统HRT对COD、TN、NH3-N的影响显著,随HRT的增大去除效果明显提高。对TP的影响呈现先提高后降低且总体变化不大的现象,除磷的最佳区间是HRT 2.5~3.0 d。当HRT2.1 d,COD、TN、NH3-N和TP的去除率大于54.0%、57.8%、67.7%和80.6%,出水COD优于Ⅳ类水体标准,TN、NH3-N均优于城镇污水处理厂污染物排放标准一级A标准,TP优于Ⅲ类水体标准。COD、TN、NH3-N和TP的去除率随塘水深变化不大,均出现一个先高后低的现象,当塘水深为0.5 m时,去除率最高,COD、TN、NH3-N和TP的去除率分别达到48.9%、55.3%、63.7%和83.9%,出水水质最好,分别为20.49、9.51、4.59、0.19 mg/L,COD优于Ⅳ类水体标准,TN、NH3-N优于一级A标准,TP优于Ⅲ类水体标准。     

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。     

复合式人工湿地浮桥技术处理系统实验研究

对传统人工湿地进行改进,通过引进浮桥技术,在同一湿地单元实现浮游植物搭配沉水植物,并与传统水平潜流式湿地相结合,设计出一套新型复合式人工湿地处理系统,研究该系统对生活污水COD、NH3-N、TN、TP的净化效果,并对各指标去除率进行Pearson相关性分析。30d的实验研究结果表明,系统对生活污水的COD、NH3-N、TN、TP的平均去除率分别为79.6%、64.0%、54.4%、74.6%;二级浮桥平流式湿地单元对COD的去除效果较差,但对NH3-N、TN和TP去除效果突出;各指标间去除率在每级湿地单元中表现出不同的相关性。     

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%。     

新型生物滤床-人工湿地耦合系统强化处理生活污水研究

通过构建基于自通风管网的生物滤床和潜流式人工湿地中试耦合系统,对比了混合过滤石材的原有系统a和采用不同填料的对比系统b的污染物去除效果。结果表明,系统b对COD、NH4+-N、TN和TP的去除率分别为74.10%、94.14%、73.57%和69.53%,优于系统a;填料的优化配置对中试耦合系统污染物去除效率的提升效果显著,系统b对上述指标的去除较原有系统a分别提升了11.00个、11.55个、2.69个和8.09个百分点;生物滤床单元对NH4+-N的去除占主要作用,而潜流式人工湿地单元则对去除COD、TN和TP的贡献较高。温度升高,COD去除率总体呈下降趋势,NH4+-N的去除率呈上升趋势,对TN、TP的去除效果影响不明显。     

水力停留时间对SBR工艺脱氮除磷效果的影响分析

以西安市第四污水处理厂初沉池实际出水为研究对象,研究了SBR试验装置中HRT对有机物、氮、磷的去除效果。结果表明,HRT对COD、PO43--P的去除效果影响较小,对TN和NH4+-N的去除影响较大。TN和NH4+-N的去除率随好氧停留时间、缺氧停留时间的增加而增大。试验装置在缺氧段、好氧段停留时间分别为5 h、3.5 h的运行条件下,对COD、NH4+-N和TN的平均去除率分别达到了86%、98%和74%,出水水质除TP之外,均达到了城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)一级A排放标准要求,试验结果为SBR工艺污水厂升级改造提供了工艺运行参数,也可供同类型污水处理厂工艺升级改造设计时参考。     

污染物负荷对水平流人工湿地净化效果的影响机制

为了提高水平流人工湿地在乡村污水处理中的适用性,通过小试实验系统研究了污染物负荷与人工湿地污水净化效率间的关系。结果表明:人工湿地对污水中TP、COD和NH_4~+-N的单位去除量能够随着进水负荷的增加而呈线性增加,对TN的去除则未呈线性增加。通过冗余分析,得出人工湿地对TN的去除率与进水NH4+-N负荷、NO_3~--N负荷、TN负荷呈负相关,与C/N呈正相关;对TN的单位去除量与进水NH_4~+-N负荷、NO_3~--N负荷和TN负荷呈正相关,而与TP负荷和C/N呈负相关。     

多功能人工水草生物膜处理黑臭河水研究

以人工水草作为载体,利用光合细菌、枯草杆菌和氧化硫硫杆菌形成的多功能人工水草生物膜开展上海市中心城区黑臭河水净化研究.结果表明,生物膜对黑臭河水中COD、BOD5、NH3-N和TP的平均去除率分别为64.1％、67.2％、96.0％和32.1％,水体中Fe2+和硫化物得到完全去除.当HRT为60.7、44.3、18.8 h时,系统对COD和NH3-N的平均去除率分别为80.61％、46.34％、44.54％和98.83％、44.06％、24.94％,表明在试验设定的水力停留时间( HRT)范围内,系统对COD和NH3-N的去除率随着HRT的缩短而降低,去除TP的最佳HRT为44.3 h,而Fe2+与硫化物的去除效果受HRT影响较小.     

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。