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。     

污染河水人工湿地生态净化工程设计

针对西安市主要纳污河道皂河流入渭河造成渭河西安段水体污染严重的问题,利用渭河河滩地建设人工湿地生态净化工程,对皂河入渭河水质进行处理以改善城市水环境。结合占地为80 hm2、设计处理规模为7.0×104m3/d的皂河入渭口人工湿地的设计,介绍了工程的工艺流程、主要构筑物的设计参数,并对该工程的特点进行了简要阐述。运行结果表明人工湿地适合应用于我国西北干旱、半干旱地区城市水环境的生态修复。     

不同基质磷吸附性能及其在表流人工湿地中应用

选用煤渣和沙子两种基质进行等温吸附和吸附动力学试验,并结合表面流人工湿地处理含磷废水的效果,研究了煤渣和沙子对磷的吸附特性以及两种基质在表面流湿地中的除磷效果。结果表明:吸附实验中,Freundlich和Langmuir方程均能较好地拟合两种基质对磷的吸附特性,一级反应动力学方程能够很好拟合沙子的吸附动力学曲线,煤渣的动力学拟合情况较差。以煤渣为基质的表面流人工湿地对磷的平均去除率(35.79%)低于以沙子为基质的表面流人工湿地对磷的平均去除率(48.25%),并且沙子湿地除磷的稳定性好于煤渣湿地。     

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。     

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。     

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。     

植物固体碳源添加对人工湿地脱氮效果的影响

选用芦苇为碳源,分析了经过简单处理、碱泡处理、碱热处理3种预处理方式后芦苇的静态释碳规律及其对反硝化的促进作用,在此基础上研究了碱热处理芦苇对人工湿地净化微污染水的促进作用。结果表明,碱预处理后的芦苇具有持续释放碳源的能力,进而能够持续强化系统的反硝化能力。在人工湿地系统中添加碱热处理的芦苇在不显著提高系统出水COD的前提下,显著提高了人工湿地的脱氮除磷能力,TN、TP平均去除率分别提高了39.36%、16.10%。     

潮汐-连续流组合人工湿地对污染河水的净化特性

构建了具有不同运行方式的两级垂直流人工湿地。连续运行1 a的结果表明:潮汐-连续流组合人工湿地能够有效地净化污染河水,其对COD、BOD5、SS、TP、TN、NH3-N的年平均去除率分别为85.6%、94.7%、98.7%、85.6%、74.1%、87.7%;采用间歇(潮汐)运行方式的一级垂直流人工湿地不仅能够实现对COD、BOD5、SS 90%左右的去除,而且还能够促进二级连续垂直流人工湿地对NH3-N、溶解态TP的有效去除;前置潮汐流湿地同二级连续流人工湿地相比,前者更利于植物的生长,在连续和间歇运行的垂直流人工湿地中植物对氮去除的贡献均高于对磷去除的贡献。     

西北地区潜流人工湿地冬季脱氮效果研究

对西安市皂河人工湿地示范工程中潜流人工湿地冬季脱氮效果、溶解氧和微生物的空间分布进行分析研究。结果表明,潜流湿地中总氮与氨氮的平均去除率分别为29.0%和35.1%,基质中氨化细菌、亚硝化菌和反硝化菌数量沿程都呈现递减的趋势,在深度上氨化和亚硝化菌数量都是随深度减少,而反硝化菌数量是随深度增加;溶解氧浓度与氨化细菌、亚硝化菌数量存在显著正相关性,而与反硝化菌存在显著负相关性,说明湿地中溶解氧的分布对脱氨效果有重要影响。     

复合人工湿地处理受污染河水中试研究

通过建设5个系列不同组合复合人工湿地中试工程,考察复合人工湿地对受污染河水的净化效果及人工湿地污水处理最佳组合形式,为渭河大型人工湿地群建设提供技术支持。研究结果表明,成熟复合人工湿地各系列对COD、BOD5的平均去除率一般可达80%、85%,NH4+-N、TN、TP的平均去除率除系列1、2外,其它各系列一般可达80%。在皂河入渭口建设人工湿地能有效改善渭河水体水质,可以在渭河湿地群建设中采用。