人工湿地净化富营养化河水试验研究(1) --植物对氮磷污染物的净化作用

在对人工湿地及其在富营养化水质净化中的研究与应用的基础上,通过中试试验研究。得出如下结论：所选用的8种植物在湿地系统中均能较好生长,植物对湿地净化氮、磷污染物的贡献率分别为6．63％～23．08％和32．23％～82．85％。     

不同基质表流人工湿地对高污染河水的净化效果

采用河砂、煤渣为基质构建了2组表流芦苇人工湿地,研究了第2年湿地对高污染河流污水的净化效果、规律和影响因素。结果表明,在进水负荷为0.1 m/d连续运行1 a的条件下,河砂湿地和煤渣湿地对COD、BOD5、TN、NH4+-N、TP、SS的平均去除率分别为77.24%、90.16%、44.99%、41.20%、51.12%、91.80%和77.23%、89.59%、36.19%、25.35%、45.79%、90.11%,2者对COD、BOD5、SS去除效果差异不明显,河砂湿地对氮磷污染物的去除效果均明显高于煤渣湿地。沿湿地流向方向COD、BOD5和TP、NH4+-N、TN含量下降速度逐渐减少,而SS含量在前1/4处已减少85%,随着进水污染负荷的增大,煤渣湿地受负荷的影响显著于河砂湿地。     

人工湿地生态系统中污染物的去除及影响因素

在人工湿地生态系统中,污染物的去除是最重要的.文章从一般有机污染物、氮素、磷、难降解有机化合物、重金属、细菌等方面来阐述了这些污染物被去除的方法,并介绍了这些污染物去除效能的影响因素,为人工湿地污水净化技术的应用研究提供了有益的参考.     

人工湿地对有机污染物的净化机理研究

人工湿地作为一种高效率、低投资、低运行费用、低能耗的污水处理技术得到广泛的关注。文章主要论述了多环芳烃、苯类物质在人工湿地水环境中的净化过程,并探讨了人工湿地对有机物净化过程的影响因素,为我国人工湿地治理有机污染物的研究及应用提供参考。     

不同形式复合人工湿地对污染河水的净化差异研究

为了研究不同形式复合人工湿地对污染河水的净化特性,实验构建了2种相同基质及植物的表流-水平潜流和表流-垂直潜流复合人工湿地,并以相同的进水负荷连续运行了1 a。结果表明,2组复合人工湿地均能有效地净化污染河水,表流-水平潜流人工湿地对污染河水BOD_5、SS、TN和NH_3-N的去除效果优于表流-垂直潜流人工湿地(p0.05),且前者中的植物具有更好的生长特性和氮磷去除能力。表流人工湿地的存在不仅能够避免二级潜流湿地的堵塞,也能有效提高系统总氮去除能力。     

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。     

芦苇和香蒲人工湿地系统净化微污染河水效果比较

试验研究了芦苇和香蒲两种植物,在人工湿地系统处理微污染河水中所起的作用,考察了芦苇和香蒲人工湿地系统对CODMn、总磷、总氮的去除效果。结果表明,香蒲人工湿地系统对CODMn、总磷、总氮的平均去除率分别为37.97%、73.46%、58.53%,而芦苇人工湿地系统的平均去除率分别为28.57%、66.73%、48.32%,香蒲人工湿地系统表现出较好的除污效果,说明采用香蒲的人工湿地系统要优于采用芦苇的人工湿地系统。     

混凝沉淀-垂直流人工湿地系统处理重污染河水

将混凝沉淀-垂直流人工湿地组合工艺用于处理重污染河水,简要介绍了工艺流程和设计参数,并对稳定期的运行数据进行了分析和讨论。连续十个月的水质监测结果表明,系统对重污染河水的净化效果显著,COD、BOD5、NH4+-N和TP的平均去除率分别为77.9%、79.4%、72.7%和83.8%。垂直流人工湿地对上述污染物均具有显著的去处效果,平均去除率均在50%以上;混凝沉淀对有机物和TP的去除效果较为理想,其中TP的平均去除率达到64.4%,但对NH4+-N的去除效果不显著,平均去除率不到10%。     

表面流人工湿地对高含量有机污染河水的去除效果研究

利用不同植物(芦苇、香蒲)表流人工湿地处理高含量有机污染河水的研究。结果表明,当水力负荷为0.041m3/(d.m2),进水COD和BOD5分别为178.9～480.2 mg/L和40.75～225.6 mg/L,最大去除效果分别可达到93.64%和99.25%。出水COD低于90 mg/L,BOD5低于22 mg/L,均达到GB 18918-2002排放二级标准。高含量有机污水进入表面流人工湿地之后,有机物有效去除长度为32 m,其中发挥主要作用的场所是距进水点21 m以内的区域。表面流人工湿地中,芦苇床和香蒲床对高含量有机污染物去除效果无明显差异,它们根际和根区细菌总数差别不大。     

人工湿地处理永定河微污染河水试验研究

采用2种不同工艺人工湿地对永定河微污染河水净化处理,长期监测表明,植物塘人工湿地工艺对COD平均去除率为26.3%,砂滤连续人工湿地工艺对COD平均去除率为25.1%;两种工艺SS去除率均为65%:植物塘人工湿地工艺TN去除率平均29%,砂滤人工湿地工艺平均21%;TP去除率在植物塘湿地工艺中平均31%,砂滤湿地工艺中平均38%.湿地中溶解氧浓度实测显示,植物塘湿地工艺形成相对较好为好氧区,兼性区和厌氧区,有利于水体的硝化和反硝化脱氮反应.砂滤人工湿地工艺,通过填料、植物和沉淀过滤作用,TP去除率高.     

不同潜流人工湿地对河流污染物的去除功效研究

针对缺水地区污染性城市河流的治理,采用河流附近材质,组建4组不同的人工湿地系统:芦苇碎石水平潜流湿地(H-1)、碎石水平潜流湿地(H-2)、芦苇碎石垂直潜流湿地(V-1)、芦苇炉渣垂直潜流湿地(V-2),对河流污染物进行处理研究。结果表明,通过H-1与H-2系统来考察植物对污染物去除贡献的比较,植物有一定的强化作用;基质填料不同V-2与V-1系统的比较,炉渣比碎石更为适宜作为人工湿地基质填料;湿地类型不同的V-1与H-1的比较,垂直潜流湿地更适宜作为处理污染性城市河流的湿地类型。综合分析得选用种植植物,以炉渣为基质的垂直潜流湿地作为处理污染性河流污水的最优人工湿地工艺技术。     

植物人工浮岛对湿地污染物净化效果研究

运用植物人工浮岛技术,采取了封闭水域和连通水域两组不同环境下的对比试验,对湿地氮、磷、COD污染物进行去除研究.结果表明,2种不同环境下植物人工浮岛对水体中总磷、磷酸盐、总氮、硝酸盐和COD有较好的去除效果,COD和总氮指标可以稳定的控制在地表水环境指标Ⅳ类水标准,而总磷可以达到Ⅲ类水标准,封闭水域中五种污染物的去除率依次为75.0％、72.7％、7.2％、95.8％、32.5％,连通水域5种污染物的去除率依次为82.4％、64.9％、34.3％、95.1％、10.0％.2种试验环境下,植物人工浮岛对湿地污染物的净化效果均有极显著性效果.相比其他水域中水华现象,含有人工浮岛的2块水域水华现象比较轻微,尤其在浮岛周围藻类几乎没有,也为浮岛去除水中富营养物质提供了间接佐证.     

三级表面流人工湿地对猪场废水深度净化效果研究

构建三级表面流人工湿地处理低浓度猪场废水并评价其净化效果,同时利用高通量测序技术表征湿地运行前后底泥微生物群落结构变化。低浓度猪场废水中化学需氧量(COD)、总氮(TN)、氨氮(NH₄⁺-N)、总磷(TP)分别为87.7、32.3、29.5、3.3 mg/L,经三级人工湿地处理后出水各指标平均质量浓度分别为20.0、8.7、8.5、0.5 mg/L,即该人工湿地对各指标的去除率分别为77%、73%、71%、84%。表面流人工湿地的运行影响了底泥微生物群落结构,各级人工湿地底泥细菌群落多样性和丰富度均显著高于原始土壤。微生物群落分析表明,酸杆菌门(Acidobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)以及脱硫菌门(Desulfobacterota)是底泥微生物群落的优势门。基于共线网络分析发现,m(COD)/m(P)、m(N)/m(P)以及TP是影响底泥菌群结构的主要环境因素,其对Acidobacteria以及Desulfobacterota有显著影响。     

不同基质湿地脱氮效果和机理的影响研究

以污水处理厂尾水为研究对象,构建了分别以陶粒、玉米秸秆和火山岩为唯一基质的湿地,对比研究了基质差异对湿地脱氮效果的影响。结果表明,火山岩基质湿地总氮去除效果最好且硝酸盐、亚硝酸盐积累量最小,玉米秸秆基质湿地总氮去除效果较好,陶粒基质湿地脱氮效果较差且硝酸盐、亚硝酸盐积累量最大,基质差异对湿地脱氮效果影响显著。SEMs和微生物镜检以及生物酶表征显示,火山岩表面存在较多的孔洞,火山岩可能存在较好的吸附作用和生物脱氮作用,而玉米秸秆基质微生物生长在其孔洞内,存在显著好氧和缺氧环境,而陶粒表面存在微生物。     

堵塞对垂直流人工湿地中酶活性和污染物去除效果的影响

随着人工湿地持续运行,基质堵塞不可避免,了解湿地堵塞后对基质酶活性和污染物去除的影响对基质堵塞后湿地的科学管理有指导意义.该实验通过构建2个垂直流人工湿地模拟系统,通过监测孔隙度变化,初步判定堵塞情况,实验发现该湿地系统堵塞主要发生在10cm～20cm层.从湿地堵塞后酶活性和污染物去除效果变化发现基质堵塞初期对COD去...     

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。     

人工湿地对污染物的净化功能及存在问题

分析讨论了人工湿地对TSS、有机物、N、P、重金属以及病原菌等污染物的净化功能,阐明人工湿地是通过硝化、反硝化,累积、降解、络合、吸附、沉淀、拦截等作用去除污染物,这些作用发生在水体中、植物表面、湿地表面和底部的垃圾积累物中,或发生在根区系统,指出了人工湿地系统在应用中存在的问题.     

不同基质人工湿地对氨氮及硝酸盐氮净化效果的研究

针对单一填料类型人工湿地水质净化受限的问题,本研究构建了基于火山岩、煤灰渣和火山岩-煤灰渣组合填料的人工湿地,进行了单一填料和混合填料类型人工湿地的水质净化小试试验.研究结果表明,火山岩、煤灰渣和火山岩-煤灰渣混合湿地对NH4+-N和NO3-N的平均去除率分别为80.86％,63.10％,83.87％和36.75％,2...