提高人工湿地脱氮除磷性能的强化技术及其在有色金属工业废水中的应用

人工湿地因具有良好的脱氮除磷性能而广泛应用于生活污水尾水和工业废水的深度处理。然而,随着环保政策要求的日益严格,传统的人工湿地对不同水质污水的处理能力有限,从而导致多数污水处理难以满足达标排放的要求。因此,越来越多的强化技术与手段被应用于人工湿地系统,以增强人工湿地的污染物净化性能。主要从合理设计人工湿地、联合预处理工艺构建复合人工湿地系统以及保温和溶解氧控制等方面综述当前提高人工湿地脱氮除磷性能的强化技术,并简要概述了人工湿地在处理有色金属工业废水中的应用。     

人工湿地填料吸附氮磷性能研究

人工湿地中,基质是将污水转变成清水,以及水生植物和微生物赖以生存的场所,也是有机污染物转为无机无毒物质的枢纽,其组成直接关系到水力负荷大小、水流流速和占地面积等因素,因此,很有必要对基质的组成加以深入地研究.笔者对不同填料(火山渣和砂子)的吸附行为作了对比实验,Langmuir等温方程和Freundlich等温方程都能拟合实验所得吸附数据:填料对含磷溶液的吸附过程中,火山渣最大吸附容量达到0.04,砂子为0.034;填料对含氮溶液的吸附过程中,火山渣最大吸附容量达到0.387,砂子仅为0.004.结果表明,火山渣具有良好的表面活性和孔隙结构,与表面光滑的砂子相比,火山渣具有更强的吸附效果.     

净化废水中重金属的湿地植物筛选研究

本研究在水泥池土培条件下,以鸭舌草等8种常州地区常见代表性湿地植物为供试材料,研究Cu、Pb两种重金属(含量均为2.0mg/L)对植物生物量的影响及其对Cu、Pb的吸收量和积累量。结果表明,重金属废水处理对供试植物地上部、地下部生物量,Cu、Pb含量、积累量以及整株实际吸收量的影响因植物不同而存在较大的差异,且8种供试植物对Cu和Pb的实际吸收量呈极显著正相关,相关系数为0.876,说明对重金属废水中Cu吸收能力强的供试植物对Pb的吸收也强。研究结果表明,重金属污染废水处理中修复植物的选择应以生物量较大,且在污染环境下生物量下降幅度较小的植物为宜,鸭舌草或碎米莎草、田皂角和辣蓼对重金属废水中Cu、Pb的净化能力高于其他供试植物。     

人工湿地-微生物电解池耦合系统的脱氮特性

实验构建了人工湿地-微生物电解池耦合系统（CW-MEC）,并考察了CW-MEC在阴极有无曝气及不同水力停留时间（HRT）的条件下对生活污水的处理效果。实验结果显示,降低HRT会让CW-MEC阴极、阳极的COD去除率由91.11%±7.76%、86.58%±9.54%降低为77.81%±14.84%、81.44%±11.11%,氨氮去除率由58.54%±5.80%、58.22%±5.03%降低为48.04%±12.94%、48.27%±13.40%;阴极增加曝气会让CW-MEC阴极、阳极的COD去除率分别提高到89.51%±3.92%、82.40%±1.63%,阴极氨氮去除率提高到71.51%±16.44%,而阳极氨氮去除率不受影响;增加阴极曝气条件后,系统阴、阳极开始有硝酸盐氮积累,而CW-MEC阴极的硝酸盐氮含量明显低于对照组（CW-MFC）;通过电化学性能分析,相对于CW-MFC系统,CW-MEC具有更低的内阻;通过微生物多样性分析,CW-MEC系统具有更丰富的微生物多样性。     

复合生态湿地对水库水质影响的研究

为保障宁波市居民供水安全,在水源水库入库口建设了复合生态湿地,工程共分为两期.通过研究湿地建设背景、湿地构成、湿地运行效果等,分析生态湿地对水库水质影响的结果表明,复合生态湿地不仅能够有效脱氮除磷,抑制藻类生长,而且通过植物-微生物协同作用能够消除村落与农业面源污水带来的农药、抗生素等微量持久有机污染物.     

模拟钢渣垂直潜流人工湿地的除磷性能分析

为确定钢渣作为垂直潜流人工湿地基质的可行性,开展了静态吸附和钢渣人工湿地去除生活污水中磷的试验研究。结果表明钢渣对污水中磷的吸附平衡时间较长,吸附速率较快;当温度降低时,钢渣的磷吸附容量对吸附平衡浓度的依赖性也随之降低,最大理论吸附量减少了81.79%,而其吸附强度却有所增加;当处理生活污水时,在0.5 m3/(m2.d)的负荷下对TP的平均去除率达91.90%,吸附方式包括物理吸附和化学吸附;磷的最大解吸量占最大吸附量的0.75%,因而在人工湿地的应用中应注意磷解吸形成的二次污染。     

近30年太湖流域湿地生态系统服务价值 对景观格局变化的响应：基于“退田还湖” 工程的实施

由于太湖流域湿地生态系统服务价值(ESV)受到"退田还湖"工程实施的影响,定量研究其发展演变规律,能够为流域湿地的保护提供参考。运用RS和GIS技术,以1990、2000、2010和2019年TM遥感影像为数据源,对4个时期太湖流域湿地景观格局动态变化进行研究,并分析"退田还湖"工程实施前后湿地ESV变化规律,探讨工程对湿地生态效益的影响。研究表明:1)1990—2000年,在"围湖造田"工程的影响下,太湖流域湿地总面积减少了3010.35km~2,其中自然湿地减少了4554.01km~2,湿地ESV降低了35.73%;2)2000—2010年,在"退田还湖"工程实施初期,自然湿地的减少趋势得到控制,湿地ESV提高了77.96%,湿地斑块数目(NP)增加了126%,香农多样性指数(SHDI)呈上升趋势;3)2010—2019年,在"退田还湖"工程的推进下,湖泊湿地呈增长趋势,坑塘与水库面积显著增加,受湿地总面积减少的影响,湿地ESV下降;4)总体来看,1990—2019年太湖流域湿地面积减少了29.40%,湿地ESV减少了50.07%。"退田还湖"工程实施前后,太湖流域湿地ESV对湿地...     

Nutrient release from integrated constructed wetlands sediment receiving farmyard run‐off and domestic wastewater

Constructed wetland sediments are frequently contaminated with nitrogen and phosphorus. There is a risk that accumulated pollutants can either be remobilised or reach the groundwater. Five identical mesocosms, which were filled with subsoil collected from full‐scale integrated constructed wetland (the first cell receives the most contaminated influent), were set up to examine nutrient removal within sediment layers. The results indicated that accumulated nutrients leached out into inflow water and that the sediment capacity of nutrient retention decreased as the wetlands aged. Furthermore, the mesocosm planted with Phragmites australis achieved better treatment results compared with the one planted with Agrostis stolonifera. The risk of contamination to groundwater does not exist because none of the treated water reached the bottom outlet during the study period. Both the bentonite (clay) and biogeochemical processes taking place within sediments proved to be efficient in preventing polluted water from infiltrating into lower lying soils.     

建筑工程湿地设计探讨--以金科.阳光小镇湿地设计为例

金科阳光小镇采用湿地节水设计,利用植物、土壤、微生物在人工湿地环境下,通过物理、化学、生物方法,实现了景观用水的自洁净。本文以实际工程为例,对湿地设计进行了探讨,以供读者参考。     

湿地生态修复与城市空间设计协同研究——重庆市梁平双桂城区湿地城市设计

在国家加快生态文明体制改革,建设美丽中国的战略方针指导下,减少快速城市化引发的过度人工干预对自然生态系统造成的破坏,延续城市现状资源本底的生命力,从而体现城市湿地的“生态价值”是大势所趋。结合重庆市梁平双桂城区湿地城市设计项目实践,提出全域治水,湿地润城,构建城市湿地连绵体的理念。辅以小微湿地自然保育、景观更新的系统化湿地修复策略,与城市空间设计策略相结合,提出了湿地修复与城市空间设计协同的路径,包括城市用地空间与湿地生态基底耦合、城市慢行系统与湿地生态网络耦合、公共空间节点与湿地生态斑块耦合;并进行了湿地城市实施效益的初步评估。以期通过促进城市与湿地的协同共生,实现城市生态系统的良性循环和可持续发展。