人工湿地用于污水深度处理的反应动力学

比较3种不同形式人工湿地(潜流、表面流和组合流)对城市污水厂二级生物处理出水中污染物的去除效果,并采用一级反应动力学模型进行模拟.结果表明,潜流湿地对有机物、总氮、总磷的去除效率高于其它2种湿地,其标准温度下反应动力学常数( KA20)分别为0.29、0.20和0.28 m/d;表流湿地对氨氮的去除效率最高,其KA20值为0.12 m/d.温度变化对3种人工湿地中有机物和总磷去除的影响不明显,对氨氮和总氮的去除有明显影响,尤其对表面流湿地影响最为显著.3种人工湿地对污染物的去除效率均随着水力负荷的增大而显著下降,污染物的面积去除量将随着面积负荷的不断提高逐渐趋于定值,因此人工湿地宜在低负荷工况下运行.     

垂直流人工湿地处理铁路车站生活污水试验研究

将预处理与垂直流人工湿地组合工艺相结合,处理生活污水,通过对人工湿地组合工艺对不同季节运行效果、水力负荷、污染负荷等运行参数分析系统对COD,BOD5,TP,TN,SS的处理效果,研究结果表明垂直流湿地系统对COD,BOD5,SS都有很高的去除率,为铁路车站垂直流人工湿地的设计、运行管理提供了参考的经验和数据。     

基于多参数评价体系的三种人工湿地净化能力研究

以玉溪海绵城市试点区人工湿地项目为依托,对表面流、水平潜流和垂直潜流三种类型人工湿地净化能力进行了多参数评价。通过对多个污染物参数进行为期两年的污染物监测,对比分析了三种人工湿地的水质净化能力。通过试验研究发现,三种类型人工湿地对污染物的去除效果和机理不同,对BOD_5去除率最高;对水质中BOD_5、COD、TN、TP和高锰酸盐指数指标去除效果最好的为垂直潜流人工湿地,水平潜流人工湿地次之,去除效果最差的为表面流人工湿地;对水质中NH_4~+-N去除效果最好的为垂直潜流人工湿地,表面流人工湿地次之,去除效果最差的为水平潜流人工湿地;在不同类型人工湿地对植被的N含量、P含量、N积累量和P积累量方面,垂直潜流人工湿地均显著高于水平潜流和表面流人工湿地。     

莲花湖人工湿地对污水的净化效果研究

以莲花湖复合式人工湿地为研究对象,分析了对COD、TN、TP的去除效果,以期为中国东北地区构建人工湿地提供技术支持.研究结果表明,垂直潜流湿地对COD的去除效果比水平潜流湿地强;同表流湿地相比,潜流湿地对COD的去除效果相对较好.莲花湖人工湿地对TN的去除效果比较显著;在各湿地单元中,下行流湿地对TN的去除率最低.垂直潜流湿地对TP的去除效果明显比水平潜流湿地强,表流湿地对TP的去除效果最好;水平潜流湿地容易发生基质堵塞,影响了其净化功能.人工湿地系统对COD和TP的去除效果在8月和9月最为显著,7月、8月及9月下旬对TN的去除效果最好.对TP的去除率从10月下旬开始出现负值,丧失了除磷功能.     

复合人工湿地系统对二级出水中汞的去除效果

为了分析薛城污水处理厂复合人工湿地系统（水平潜流+表面流）对二级出水中汞的去除效果,对水体中总汞、溶解态汞、颗粒态汞和水体理化性质等指标进行了测定。结果表明,薛城复合人工湿地系统对汞的去除效果受温度、溶解氧、pH的影响;5月份系统对总汞的去除率为96.47%,表面流人工湿地去除率大于水平潜流人工湿地;9月份系统对总汞的去除率为97.58%,水平潜流人工湿地去除率大于表面流人工湿地。复合人工湿地系统出水中总汞浓度为1.90～3.59 ng/L,符合《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）Ⅰ类水中汞浓度不超过50 ng/L的要求。可见,薛城复合人工湿地系统能够有效去除外源汞,该系统对于保障南水北调东线水质安全具有重要生态价值。     

两种人工湿地对农村生活污水的净化效果比较

分别采用复合水平流、垂直流—水平流一体化人工湿地系统处理农村生活污水,并进行比较。一年的运行结果表明,两套湿地系统对农村生活污水中COD、BOD5、NH4+-N、TN、TP等都具有良好的去除效果。复合水平流湿地系统对COD、BOD5、NH4+-N、TN、TP的年平均去除率分别为78.6%、75.2%、59.4%、62.7%、66.7%,出水浓度分别为8.0、7.1、8.2、8.6、0.9 mg/L;一体化系统对COD、BOD5、NH4+-N、TN、TP的年平均去除率分别为81.0%、83.4%、89.6%、50.6%、67.9%,出水浓度分别为6.1、4.9、2.2、11.3、0.8 mg/L。其中,出水COD、BOD5、TN值都达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级A标准,TP值达到了一级B标准。垂直流—水平流一体化系统对NH4+-N的去除率明显高于复合水平流系统,但两套系统对COD、BOD5、TN、TP的去除率无明显差异。垂直流—水平流一体化系统的处理效率高、占地面积小,更适于处理农村生活污水。     

组合人工湿地用于城市污水处理厂尾水深度处理

针对城市污水处理厂尾水特性,采用强化澄清调节池+微曝气垂直潜流人工湿地+水平潜流人工湿地+表面流人工湿地+氧化塘组合工艺进行处理,介绍了湿地工艺流程及设计参数,分析和讨论了稳定期的运行数据。实际运行结果表明,该组合工艺对COD、NH₃-N、TP平均去除率分别为47. 4%、72. 6%、45. 8%;垂直流人工湿地中4种不同挺水植物(芦苇、西伯利亚鸢尾、香蒲、菖蒲)对污染物去除效果差异不显著;垂直流人工湿地中植物对COD、NH₃-N、TP去除贡献占比依次为20. 18%、20. 22%、9. 75%。目前,该工程出水水质稳定达到《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅳ类水标准,具有较好的环境效益和社会效益。     

低温强化曝气潜流湿地净化生活污水研究

为了使潜流湿地出水水质能够满足日益严格的污水排放标准,以砾石/石灰石潜流湿地为研究对象,通过增加底部曝气的方式来提高其对污染物的去除效率。在分析不同气水比、水力负荷对湿地净化性能影响的基础上,考察了在冬季水温为5~10℃、水力负荷为0.25 m/d、前端曝气且气水比为3∶1时曝气潜流湿地对COD、NH3-N和TP的去除效果。低温时曝气潜流湿地系统出水COD、NH3-N和TP的平均浓度分别为39.1、5.46和0.45 mg/L,达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准。说明增加底部曝气可以提高潜流湿地在冬季低温条件下的除污效果。     

潜流湿地组合工艺处理高寒区生活污水工程研究

采用生物接触氧化/温室结构潜流人工湿地工艺处理牡丹江市某农场生活污水,对该工程冬季在高寒地区的运行效果进行了考察,重点分析了其对COD、NH4+-N和TP的去除效果.结果表明,组合工艺对冬季生活污水中COD、NH4+-N、TP等有稳定的去除效果,出水COD、NH4+-N和TP的平均浓度分别为24.49、10.79和2.31 mg/L.潜流人工湿地在使用覆盖物进行隔离保温后可以正常运行,该组合工艺的应用可以弥补冬季单级人工湿地去除率不高的缺点,提高对污染物的去除率.     

人工湿地技术在磁湖水体修复中的可行性研究

磁湖水体呈中度富营养化,综合水质为V类。针对磁湖水质现状,分析各种人工湿地的优缺点,确定去除有机物效果更好的平流潜流人工湿地作为本次可行性研究模型。在南半湖的西南角李家坊附近建立总面积为40000m2的平流潜流人工湿地技术对湖水进行净化,即8个5000m2的人工湿地单元进行组合,每天净化10000m3湖水,人工湿地水力负荷为0.25m3/(m2·d)。湖泊原水通过布水系统进入湿地之后,经过一系列的物理、化学、生物作用出水中的各类污染物的去除率分别为:NH3-N,49.9%;BOD5,34.5%;CODMn,34.9%;TN,46.2%;TP,61.2%。各种污染物的浓度均可达到Ⅲ类水质标准限值。     

人工快渗/复合人工湿地工艺处理园区污水厂尾水

针对某工业园区混合化工污水厂尾水的水质特点,设计了基于水资源循环利用的人工快渗/两级水平潜流湿地/表面流湿地/氧化塘/三级水平潜流湿地组合工艺对其进行深度处理,考察了该工艺运行一年多来对COD、NH3-N和TP的去除效果。结果表明,该工艺对混合化工污水厂尾水的处理效果较好,对COD、NH3-N和TP的平均去除率分别为78.8%、86.9%和76.4%,出水COD、NH3-N和TP浓度达到《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)的Ⅴ类标准,并具有运行费用低、操作方便等优点。     

水平潜流和垂直流湿地处理蓟运河水的效果比较

为了改善蓟运河的水质,使其达到《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中的Ⅳ类水质标准,在蓟运河北岸的空地上构建了水平潜流人工湿地和垂直流人工湿地,研究了其对河水的净化效果。为防止浮游藻类堵塞填料床,原水在进入人工湿地前先经加药气浮工艺预处理,当PAC的投加量为50 mg/L时,水平潜流人工湿地对COD、BOD5、SS、TN、NH3-N、TP的去除率分别为65%、50%、100%、70%、90%和65%,垂直流人工湿地对COD、BOD5、SS、TN、NH3-N、TP的去除率分别为45%、70%、100%、65%、95%、85%。两种人工湿地的出水水质均可以达到Ⅳ类标准,但考虑到冬季低温时,垂直流人工湿地的填料床极易发生冰冻的现象,所以建议采用水平潜流人工湿地处理蓟运河水。     

微污染水源水人工湿地预处理效能与机理研究

采用水平潜流人工湿地与往复流潜流人工湿地对微污染水源水进行预处理试验,以提高饮用水源水质,减轻给水厂负荷.试验是在济南引黄水库玉清湖水库进行的,经过近1a的试验,结果表明:在水力负荷0.2m~3/(m~2·d)运行条件下,水平潜流人工湿地与往复式人工湿地都有较好的处理效果.水平潜流人工湿地COD、TN、NH_4~+-N、TP的平均去除率分别达到50.14%、53.81%、48.68%、50.83%;往复流潜流人工湿地对COD、TN、NH_4~+-N、TP的平均去除率分别达到51.35%、54.95%、49.83%、51.87%.同时,通过对湿地中的植物与基质研究表明:人工湿地对污染物的处理过程是物理、化学和生物及其协同作用.     

表面流人工湿地处理含酚废水应用研究

通过试验装置研究了表面流人工湿地对人工模拟含酚废水的处理效果及相关运行参数,试验结果表明,表面流人工湿地系统对不同水力负荷条件下污水中的挥发酚有较好的净化能力。     

两种潜流人工湿地对二级生化出水的处理效果

采用垂直潜流和水平潜流两种人工湿地处理武汉某污水厂二级生化出水,研究了不同水力负荷条件下污染物的去除效果,并进行了相关性分析。结果表明,两种湿地对COD、NH₃-N、TN和TP的去除效果无显著性差异。在水力负荷为0.25 m³/(m²·d)条件下,两种湿地对COD和TN的去除效果较好;在水力负荷为1.00 m³/(m²·d)条件下,对NH3-N和TP的去除效果较好。相关性分析表明,两种湿地的水力负荷与TN去除率呈显著负相关关系,进水浓度在很大程度上影响着湿地的净化效果,同时各水质指标去除率之间存在一定的相关性。     

厌氧/人工湿地组合系统处理农村生活污水的效能

采用复合厌氧折流板反应器/廊道式人工湿地(CABR/CCW)系统处理农村生活污水,考察了对COD及氮、磷的去除效果.2006年4月-2007年1月的运行表明,CABR/CCW系统稳定运行后,在HRT约为50 h的条件下,夏秋季对COD的平均去除率为78.9％,冬季的平均去除率约为56.6％;CABR对COD的去除贡献率为60％,CCW的贡献率仅为40％左右,且冬季略有下降.系统对COD的去除效果受温度的影响显著,但在相同温度水平下对COD的去除量趋于稳定,去除率与进水COD浓度呈负相关.系统对总氮的去除主要依靠人工湿地,夏秋季的去除率为62.5％～74.2％,冬春季的去除率为41.9％～45.3％.磷的去除主要靠人工湿地中基质的吸附作用,试验期间去除率始终保持在83.6％以上.     

水力负荷对湖滨带人工湿地除磷效果的影响

分析了湖滨带复合人工湿地的各单元在旱季和雨季的除磷效果。结果表明，在进水TP浓度较高时，沉淀池对TP的去除效果较明显，旱、雨季的不同水力负荷对处理效果几乎没有影响。雨季时潜流人工湿地内发生了不溶性磷的吸附和沉积，实现了对磷的去除；旱季时由于水力负荷极小，水体流动性差，系统内处于厌氧状态，出现了磷的释放。雨季时，表面流人工湿地对磷的去除效果没有沉淀池和潜流人工湿地的理想，旱季的低水力负荷对除磷效果没有显著的影响。     

铝污泥基质潮汐流人工湿地强化除污中试

低传氧速率和缺乏强化生物除磷过程是限制传统人工湿地中污染物(有机物、氮、磷)被去除的主要因素。为解决上述问题,爱尔兰都柏林大学人工湿地研究小组研发了世界上首个以铝污泥为基质的潮汐流人工湿地(Al S-TFCWs)工艺。该工艺以吸磷能力较强的脱水铝污泥为人工湿地的主要填料,彻底解决磷的去除难题;采用潮汐流运行方式,极大地提高了人工湿地的传氧速率和处理能力。总结了该工艺现场中试近一年的运行效果。该中试系统在10~70倍于传统人工湿地的污染物负荷下,对COD、氨氮和总磷的平均去除率分别达到70%、90%、90%以上,处理能力和效率均达到了活性污泥工艺水平。唯一的问题在于反硝化易受到碳源不足的限制。这可通过进一步的工艺改进加以克服,从而能使该类系统成为污水三级处理的主体工艺之一。     

云南抚仙湖湖滨带复合湿地的脱氮效果分析

马料河是抚仙湖北岸水量较大的入湖河流，其水质较差，为保护抚仙湖的水环境，在湖北岸的湖滨带修建了复合型人工湿地。该湿地分为生物强化沉淀池、水平潜流湿地和表面流湿地3个净化功能区，主要收集马料河集水域内的农田径流污水和澄江县城部分生活污水。监测表明，该复合型人工湿地的脱氮效果比较明显，对污水中硝酸盐氮、氨氮和总氮的平均去除率分别为61．9％、55．9％、40．3％；潜流人工湿地和生物强化沉淀池对氨氮的去除效果不佳，而表面流人工湿地则脱氮效果较好。最后，提出了强化脱氮的一些措施。     

不同湿地组合工艺净化污水效果的比较

比较研究了推流床湿地、下行流湿地、上行流湿地、好氧塘和兼性塘的不同组合工艺对污水的净化效果。结果表明：下行流湿地 上行流湿地 推流床湿地对TSS、COD、BOD5的去除效果最好；下行流湿地 氧化塘对NH4^ —N的去除效果最好，但氧化塘中的藻类容易导致出水中的TSS增加；上行流湿地有利于对NO3^-—N的去除；推流床湿地对各项指标的去除效果均比其他组合工艺差，但将其后置可以增加出水的DO含量。