基质强化型潜流人工湿地净化景观水的研究

以天然沸石和水化硅酸钙为材料,构建新型潜流人工湿地装置,并与传统的砾石型潜流人工湿地装置进行对照,研究其净化低污染景观水的效果。在水力负荷为0.3 m3/(m2.d)的条件下连续运行8个月,基质强化型潜流湿地对浊度、COD、TN、氨氮、TP的去除效果均明显高于传统的砾石床潜流湿地,且去除效果较为稳定。其对浊度的去除率为70.4%～95.9%,对COD的去除率为33.3%～92.1%,对TN的去除率为27.6%～54.0%,对TP的去除率为59.0%～75.8%。将水力负荷提高到0.6和1.2 m3/(m2.d)时,对各指标的去除率均降低,但浊度的降幅较小,COD、TN和TP的降幅较大。因此,如果以改善景观水体透明度为目的,可以考虑采用高水力负荷;而如果以营养盐的去除为目的,则采用低水力负荷运行为佳。     

硫自养波形潜流人工湿地的脱氮机理及工况优化

将硫自养反硝化工艺与潜流人工湿地相结合,考察了其对低碳氮比污水中氮的去除效果。结果表明,增加曝气装置后硫自养波形潜流人工湿地的脱氮效果可以得到保障,在气水比为8∶1、水力负荷为0.8 m³/(m²·d)时,TN去除率为(70±5)%,出水TN浓度低于8 mg/L;NH4+-N去除率在90%以上,出水NH4+-N浓度低于3 mg/L;COD去除率为(50±2)%,出水COD浓度低于40 mg/L;p H值可维持在7~9。同时,石灰石填料具有同步除磷的效果。该工艺具有脱氮效率高、效果好、运行费用低的特点。     

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.     

潜流人工湿地深度净化二级处理出水研究

采用页岩／钢渣强化潜流人工湿地深度净化城市污水厂二级处理出水，结果表明，在平均水力负荷为0．32m／d的条件下，当进水COD、TN、TP平均浓度分别为33．9、15．1、1．57mg／L时，出水COD平均浓度为13．2mg／L，去除率为61％，面积反应速率常数（K）值为0．3m／d，温度对去除COD的影响不明显；出水TN浓度在5．4—14．3mg／L之间波动，瓦值为0．09—0．31m／d，去除率受温度的影响很大，随着进水硝态氮所占比例的提高和运行时间的延长，湿地对TN的去除率有上升趋势；稳定阶段出水TP浓度为0．6mg／L，去除率为50％，瓦值为0．26m／d，温度对去除TP的影响不大。     

高水力负荷潜流湿地快速净化低污染水体运行研究

为提高低污染水体旁路循环运行效能,采用较大粒径卵石构建系统中的潜流湿地基质层,测试在0.5～2.0 m~3/(m~2·d)较高水力负荷下运行时的净水效果,试验规模为90 m~3/d。结果表明,当水力负荷由0.5 m~3/(m~2·d)增至2.0 m~3/(m~2·d)时,水体COD、NH_3-N、TP、Chl-a的平均去除率均呈现递减趋势,当水力负荷提高到1.2 m~3/(m~2·d)以上时,平均去除率的降低幅度快速增大;当水力负荷由0.5 m~3/(m~2·d)增至1.0 m~3/(m~2·d)时,水体COD、NH_3-N、TP、Chl-a的平均负荷削减量均快速增加,水力负荷增至1.0～1.5 m~3/(m~2·d)时,平均负荷削减量均保持相对稳定,而当水力负荷再增加时,平均负荷削减量均快速降低至较低水平。可见,采用较大粒径卵石作为基质层,将潜流湿地系统水力负荷提高至1.2 m~3/(m~2·d)左右,以此提升旁路循环净化系统整体运行效能基本可行。     

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.     

废砖基质折流式垂直流人工湿地处理二级生化尾水

秉着"以废治废"的理念,将建筑垃圾废砖块用作人工湿地填料,用折流式垂直流的运行方式研究人工湿地系统在0. 15、0. 25、0. 35 m~3/(m~2·d)这3种水力负荷条件下对二级生化尾水的净化效果和污染物沿程变化规律。结果表明:废砖块可作为系统生物膜附着生长的载体,并适合湿地植物的正常生长,对尾水中污染物的去除有积极作用。折流式垂直流人工湿地在3种不同水力负荷条件下均可以显著削减进水污染物负荷,出水氮、磷的浓度均随着水力负荷的增加而增加。在0. 15 m~3/(m~2·d)的低水力负荷条件下,系统对COD、NH_4~+ -N、TN和TP的平均去除率可达到66. 52%、72. 10%、56. 53%和91. 55%,出水COD和TP浓度低于《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)中的Ⅲ类水体标准限值。3种水力负荷条件下,COD、NH_4~+ -N、TN和TP浓度沿程逐渐降低,下流池对污染物的去除效率明显高于上流池,尤其在进水端表层0～30 cm范围内污染物均有一个快速降解的过程。     

容积负荷对同步脱氮除磷工艺处理效果的影响

采用SBR工艺结合污泥外循环侧流除磷的方法处理低碳源城市污水(COD/TN值5,COD200 mg/L),考察了容积负荷对其处理效果的影响。结果表明,容积负荷对COD、TP去除效果的影响不明显,但对去除TN的影响较大。当容积负荷为0.19、0.30 kgCOD/(m3·d)时,出水TN浓度能稳定达到一级A标准;当将容积负荷提高到0.40 kgCOD/(m3·d)时,反应器脱氮效果变差,出水TN浓度不能达标。综合考虑,当容积负荷为0.30 kgCOD/(m3·d)时,系统的处理效果较好,对COD、TN、TP的去除率分别为85.3%、67.9%和98.3%。     

水力负荷对木炭填料生物滤池处理污水的影响

以木炭作为曝气生物滤池的填料,并与陶粒填料作对比,考察了其在不同水力负荷下对污水的处理效能.结果表明,改变水力负荷对两个反应器的出水COD影响不大,但对其脱氮除磷效果的影响较显著.木炭滤池对氨氮和TN的去除效果要好于陶粒滤池的,当水力负荷为4m~3/(m~3·d)时,两反应器的脱氮效果最佳,此时木炭和陶粒滤池的出水氨氮浓度分别为4.7、7.7mg/L(去除率分别为80%和65%).综合考虑木炭滤池对COD、NH_4~+-N、TN和TP的去除效果,确定其最佳水力负荷为4 m~3/(m~3·d).     

复合垂直流人工湿地净化污水厂尾水的研究

采用复合垂直流人工湿地处理模拟污水厂二级处理出水(尾水),研究了对主要污染物指标的去除效果.结果表明,在进水负荷为0.32 m3/(m2·d)、水力停留时间为3 d的条件下,系统对浊度、COD、NH+4-N、TN、TP的平均去除率分别为65.47%、46.87%、50.06%、52.88%、70.06%,出水COD、TN、TP浓度达到了<城镇污水处理厂污染物排放标准>(GB 18918-2002)的一级A标准,出水NH+4-N浓度达到了一级B标准.与其他研究结果相比,在污染负荷、面积、湿地深度等条件基本一致的情况下,该湿地系统具有更好的脱氮除磷效果.     

生物接触氧化法去除微污染水中氨氮的中试研究

对辫带式悬挂填料生物接触氧化法处理微污染运河水进行中试研究,结果表明,在原水自然挂膜条件下,采用闷曝和逐渐缩短停留时间的方式,挂膜启动过程在21 d内完成,氨氮去除率达到94.5%;挂膜完成后的填料表面生物相丰富,外观蓬松分散,并未聚结成团;稳定期进水氨氮日均值为6.40～7.74 mg/L,氨氮去除量为4.63～5.42 mg/L,平均为5.0 mg/L,硝化负荷为0.17～0.20kgN/(m³·d);氨氮去除率随推流方向先升高后略有降低,前、中、后段平均硝化负荷分别为0.12、0.26、0.21 kgN/(m³·d),最高达0.31 kgN/(m³·d);将水力负荷由15.3 m³/(m²·d)提升到25.2 m³/(m²·d),氨氮去除率由90.3%下降至70.1%,46 h后恢复至95.9%;将氨氮浓度由5.47 mg/L提高到8.0 mg/L,氨氮去除量由4.89 mg/L降至3.30 mg/L,39 h后恢复至4.88 ...     

自然导气措施对垂直流人工湿地堵塞的影响

为解决人工湿地堵塞问题,设计了一种自然导气型垂直流人工湿地,并采用连续运行的方式,考察了水力负荷分别为0.3、0.6、0.9、1.2 m3/(m2·d)的条件下,其基质孔隙率和除污效果随时间的变化.结果表明:当在低水力负荷下运行时,自然导气对垂直流人工湿地的基质堵塞有显著的改善作用,而在较高水力负荷[1.2 m3/(m2·d)]下运行时则改善作用甚微.同时自然导气可显著提高垂直流人工湿地对污染物的去除效果,其中对氨氮去除率的提高程度大于对COD的.当水力负荷<0.9 m3/(m2·d)时,对氨氮的去除率稳定保持在较高水平,在水力负荷分别为0.3、0.6和0.9 m3/(m2·d)时,对氨氮的平均去除率分别为98.38%、89.10%、72.31%.     

水平潜流人工湿地处理住宅灰水技术研究

以陶粒及天然沸石为基质,黄菖蒲为植物,构建新型水平潜流式人工湿地,研究其净化实际小区灰水的效果,进水流量50 L/d,水力停留时间2 d,进水COD、NH3-N、 TN、TP浊度为164、4.3、5.2、0.44 mg/L、82.4 NTU时,出水可分别降至70 、1.07 、2.07 、0.33 mg/L、7.27 NTU,去除率分别为57.32%、75.19%、60.26%、24.24%、91.18%,对实际灰水COD、NH3-N、TN、浊度有良好的去除效果。利用人工配水考察不同水力停留时间下湿地的去污效果。提高停留时间能有效提高湿地对COD、NH3-N的去除效果,停留时间为3 d时,该湿地的去污效果最好,COD、NH3-N、TN、TP浊度去除率分别为68.46%、81.75%、66.67%、34%、86.91%。     

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。     

脉冲垂直流人工湿地处理污染河水的试验研究

将脉冲布水引入垂直流人工湿地,考察了其与普通垂直流人工湿地对受污染河水处理效果的差异。结果表明,在水力负荷为0.6 m3/(m2.d)下,脉冲布水明显提高了人工湿地系统的复氧效果,普通垂直流人工湿地一级出水DO为零,而脉冲垂直流人工湿地一级出水DO平均为0.5 mg/L;两者对COD和TP的去除效果相当,脉冲和普通垂直流人工湿地对COD的去除率分别为59.2%和58.4%,对TP的去除率分别为83.6%和83.4%;但脉冲垂直流人工湿地对NH3-N和TN的去除效果优于普通垂直流人工湿地,脉冲垂直流人工湿地及其第一级湿地对NH3-N的去除率分别为38%和30%,对TN的去除率分别为40%和26.3%,而普通垂直流人工湿地及其第一级湿地对NH3-N的去除率分别为31.6%和22.1%,对TN的去除率分别为33.2%和23.9%。     

往复流人工湿地处理城市污水的效能研究

使污水周期性地往复流过水平潜流湿地而构成往复流人工湿地,以提高人工湿地处理污水的效能.对两块大小、填料、植物都完全相同的往复流湿地和单向流湿地进行了历时为8个月的对比试验,结果表明：在同等运行条件下,两种人工湿地对COD、SS的去除率大致相当,分别为76.3%和97.1%;往复流人工湿地对TP、TN、NH3-N等指标的去除效果明显优于单向流湿地,其对TP、TN、NH3-N的去除率分别为76.3%、41.7%、35.6%,而单向流湿地的只有65.2%、27.6%、16.9%.     

微压内循环生物反应器处理低温城市污水中试研究

以某城市污水处理厂曝气沉砂池出水作为原水,考察以微压内循环生物反应器(MPSR)为主体的工艺在低温低负荷情况下的处理效果以及稳定性,以期解决低温低负荷条件下常规水处理技术难以满足出水要求的问题。结果表明,温度7.9～11.5℃,污泥负荷0.071 kgCOD/(kgMLSS·d),反应器出口DO浓度1.0～1.5 mg/L,水力停留时间9.6 h,污泥浓度6 320 mg/L,污泥龄15 d,氨氮负荷、总氮负荷分别为23.71、76.63g/(m³·d)条件下,平均出水COD、NH⁺₄-N、TN、TP的浓度分别为24.26、2.31、8.18、0.15 mg/L,去除率分别达到82.10%、76.85%、71.21%、82.12%,出水水质达到GB 18918—2002《城镇污水处理污染物排放标准》的一级A标准。     

水力负荷对BANF/BAF工艺处理焦化废水的影响

以焦化废水为考察对象,在不同水力负荷条件下,通过分析各个反应器对COD的去除特性以及各种形态氮的转化机制,研究了BANF/BAF组合工艺处理焦化废水的脱氮除碳效果。结果表明,随着水力负荷的增加,系统对COD、NH_4~+-N、TN、有机氮的去除率均在下降,但水力负荷从0.196 m~3/(m~2·h)上升到0.244 m~3/(m~2·h)的过程中,该工艺对污染物的去除效果只呈现略微的下降趋势,当继续上升到0.293 m~3/(m~2·h)时,该工艺对污染物的去除效果明显下降。在0.244 m~3/(m~2·h)的最佳水力负荷条件下,系统对COD、TN、NH_4~+-N、有机氮的平均去除率分别为87.5%、80.0%、97.2%、99.4%。     

三级人工湿地渗滤床处理生活污水中试研究

采用三级人工湿地渗滤床系统处理某城镇的校区生活污水,当进水COD平均为300 mg/L、温度为20～35℃、COD负荷为55.4 g/(m2·d)时,出水COD可降至41 mg/L,达到了GB 18918-2002的一级B标准;该系统的COD负荷较传统人工湿地提高了5.17 g/(m2·d);同时,对TN和TP的去除率分别为43.4%和46.5%,去除负荷分别为4.6、0.39 g/(m2·d).     

序批式垂直潜流人工湿地处理农村生活污水

通过改进人工湿地的运行方式设计研发了一种序批式垂直潜流人工湿地(CBW),并将其与传统潜流人工湿地低浸润线和高浸润线运行方式的处理效果进行了对比。CBW对TN和TP的去除率最高,分别为30.85%和52.59%;对氨氮和COD的去除率仅次于低浸润线运行方式的,分别为80.75%和70.14%。CBW处理低碳高氮农村污水的最佳水力负荷为0.1 m3/(m2·d),并且在连续两个月的运行中处理效果较稳定,出水COD和NH4+-N浓度均能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的二级标准,为CBW在农村地区的推广应用提供了理论依据。