不同填料垂直流人工湿地系统的净化能力研究

以火山石、沸石、牡蛎壳、陶粒、麦饭石和砖红壤作为人工湿地填料,在水力负荷(0.5～1.5 m/d)的条件下,构建垂直流人工湿地模拟系统,进行单一填料和组合填料的污水净化实验。结果表明,单一填料砖红壤、牡蛎壳、陶粒和麦饭石人工湿地系统对有机物去除能力较好,COD的去除率在40%以上。砖红壤、麦饭石和沸石对总氮的去除率达到39%以上,火山石29%,牡蛎壳和陶粒填料对总氮去除率均低于20%。除砖红壤具有较好去除磷的能力86%外,其余填料系统对磷的去除效率均在30%左右。与单一填料湿地系统相比,9种组合填料系统对主要污染物的去除效率均有所增加,其对COD、TN和TP的去除率分别为54%～82%、40%～91%、47%～84%,且均优于单一填料系统。由此可见,在垂直流人工湿地系统中,通过选择适宜的填料组合,完全可以在相对较高的水力负荷条件下取得较好的处理效果。     

垂直流湿地对生活污水中磷的去除效果研究

在5个不同的水力负荷条件下,研究了2种填料结构的垂直流湿地对低浓度生活污水中磷的去除效果。结果表明,运行初期人工湿地填料的结构和水力负荷对污水中磷的去除有一定的影响。水力负荷为8.5、10.6、14.1和21.2cm·d-1时,双层填料湿地(1号湿地)对磷的去除效率均可高达97.5%。多层填料湿地(2号湿地)的水力负荷为8.5和10.6cm·d-1时,对磷的去除率可达96.3%;当水力负荷为14.1、21.2和42.4cm·d-1时,人工湿地对TP的去除效率随水力负荷的增大而逐渐降低,分别为92.7%、81.2%和34.5%。磷的静态吸附实验表明,填料对磷的吸附是非常有限的。填料对磷吸附饱和前,垂直流湿地对生活污水中的磷具有良好的去除效果;填料磷吸附饱和后,去除效果较差。     

人工湿地填料的静态吸附特性和动态除磷能力研究

以静态吸附试验和动态除磷试验研究沸石、煤渣、生物陶粒和无烟煤等湿地填料净化磷素的性能.结果表明,Langmuir方程适合描述沸石、煤渣和无烟煤的磷素吸附等温线,而Freundlich方程适合描述生物陶粒的磷素吸附等温线.从吸附动力学曲线分析,填料对磷素的吸附动力学具有相似特征,即经过快、中、慢的反应阶段并最终达到平衡,但达到平衡的时间各不相同.煤渣和无烟煤的除磷能力较强,沸石和生物陶粒的除磷能力较弱.沸石、煤渣和砾石的体积比例为1:1:1,有助于氮素、磷素和有机物的去除,适用于人工湿地填料层的构建.     

不同因素对人工湿地基质除磷效果的影响

[目的]研究不同因素对人工湿地基质除磷效果的影响。[方法]采用静态摇床试验和动态柱状试验,考察了基质类型、温度、基质粒径对基质除磷的影响。[结果]不同基质的除磷效果差异很大,基质对磷最大吸附量大小顺序为:钢渣>页岩>沸石>砾石,不同试验手段得到基质吸磷参数也不尽相同;基质对磷的吸附能力随着温度的升高逐渐增强;基质对磷的吸附与粒径呈负相关。[结论]为人工湿地中基质选配和湿地运行提供理论指导。     

人工湿地填料磷去除效果的影响因素分析

为分析人工湿地填料磷去除效果的影响因素,选取页岩、粗砾石、铁矿石、麦饭石等不同填料进行等温磷吸附实验和室内谮小试磷去除研究.结果表明,填料类型和粒径影响填料磷吸附性能.上述填料磷吸附性能依次为页岩铁矿石>麦饭石>粗砾石且页岩最大磷吸附量随粒径增加而减小.水力负荷(HLA)变化对不同填料磷去除效率影响效果不同,当HLA从200 mm·d-1降至142.8 mm·d-1时,粗砾石构建湿地总磷去除率增加大约10%;麦饭石因为吸附渐进饱和总磷去除率呈现出不断下降趋势;铁矿石可能受微生物影响导致Fe等金属元素释放,总磷去除率从大约6%(HLA=200mm·d-1)上升至35%(HLA=142.8 mm·d-1)左右;页岩受HLA变化影响较小,总磷去除率基本稳定在80%以上.综合上述实验结果发现填料种类、粒径及水力负荷均影响湿地填料磷去除效果.     

波式潜流人工湿地对生活污水中磷的去除效果研究

通过试验测定波式潜流人工湿地(W-SFCW)与潜流人工湿地(SFCW)中基质、介质填料、植物在污水处理中所截留的磷含量,分析湿地各组成部分对磷的吸收作用,并对各组成部分的去除效果进行比较研究.试验进一步明确了W-SFCW和SFCW对磷的净化机理,从而为优化设计提供了基础.结果表明,在相同试验条件下,W-SFCW对TP的去除率比SFCW高.两种湿地系统中土壤和湿地植物截流吸附了较多的磷,石头填料对污水中的磷也有一定的吸附作用.其中,湿地植物芦苇比美人蕉对污水中磷的吸附作用更为明显.     

不同植物组合人工湿地中磷去向特征研究

人工湿地技术是农业面源污染治理的重要技术措施，而磷的去除是污水治理的主要难点。以亚热带丘陵区为研究区域，以农村养殖废水、生活污水及农田排水混合形成复合污水为治理对象，通过野外小区试验，研究了浮水植物绿狐尾藻（Myriophyllum elatinoides）与挺水植物黄菖蒲（Iris pseudacorus）、水生美人蕉（Canna glauca）、梭鱼草（Pontederia cordata）所构建的浮水植物+不同挺水植物种植模式人工湿地，以探讨不同植物组合模式对人工湿地磷的处理效果与去除途径的影响特征。3—9月结果表明：植物组合湿地对于农村污水中磷素具有显著的处理效果，以无机磷的去除为主。湿地进水总磷（TP）浓度为2.16~5.93 mg·L^-1，各植物组合出水TP浓度为0.34~0.48 mg·L^-1，低于城镇污水排放一级A标准（0.5 mg·L^-1），以绿狐尾藻+梭鱼草湿地的除磷效果最好；不同组合模式人工湿地总磷负荷变化范围为45.50~47.13 g·m^-2·a^-1，绿狐尾藻+梭鱼草组合湿地达47.13 g·m^-2·a^-1，显著高于对照湿地中的39.62 g·m^-2·a^-1；底泥吸附与沉淀是植物组合湿地磷素去除的主要途径，其占湿地除磷总量的72.44%~75.62%。水生植物TP积累量9.65~12.51 g·m^-2·a^-1，占湿地除磷总量的21.00%~26.54%；试验中，植物组合人工湿地比绿狐尾藻湿地底泥吸附占除磷总负荷的比例减少1.71%~4.89%，增加植物吸收比例0.97%~6.28%。较对照湿地底泥吸附占除磷总负荷的比例减少18.11%~21.29%。植物组合有利于延缓底泥吸附饱和时间和提高植物对磷的吸收率。     

磷在表面流人工湿地中的分布研究

在试验场地进行了表面流人工湿地中磷的降解及湿地不同部位基质和植物中磷含量的研究。结果表明,沿床体方向,基质中磷含量逐渐增加,植物各器官中磷含量逐渐降低,磷在表面流人工湿地中的降解是沿床体方向逐渐增强的。因此,可通过优化配比表面流人工湿地不同部位的基质和植物来提高人工湿地的除磷能力。     

磷在表面流人工湿地中的分布研究

在试验场地进行了表面流人工湿地中磷的降解及湿地不同部位基质和植物中磷含量的研究.结果表明,沿床体方向,基质中磷含量逐渐增加,植物各器官中磷含量逐渐降低,磷在表面流人工湿地中的降解是沿床体方向逐渐增强的.因此,可通过优化配比表面流人工湿地不同部位的基质和植物来提高人工湿地的除磷能力.     

磷在表面流人工湿地中的分布研究

在试验场地进行了表面流人工湿地中磷的降解及湿地不同部位基质和植物中磷含量的研究。结果表明,沿床体方向,基质中磷含量逐渐增加,植物各器官中磷含量逐渐降低,磷在表面流人工湿地中的降解是沿床体方向逐渐增强的。因此,可通过优化配比表面流人工湿地不同部位的基质和植物来提高人工湿地的除磷能力。     

吸附质共存与浓度变化对植物基质N、P吸附的影响

采用静态吸附方法,研究了吸附质浓度、离子共存对水葫芦鲜样(ECF)和干样(ECD)、稻草干样(OSD)和杉木屑干样(CLD)的氮磷吸附影响过程与特征。结果表明:1)在单一吸附质试验条件下,所有基质对磷的去除率随吸附液PO4--P浓度升高而逐渐下降,ECF和ECD对NO_3~--N或NH_4~+-N的吸附率则随吸附质浓度升高呈现出先降后升再降的趋势,而OSD和CLD对NO_3~--N的吸附则随吸附质浓度升高而不断升高。植物基质对氮磷去除率均随吸附时间延长而逐渐下降,在第4 h和第5 h,去除率降至10%以下。吸附质浓度由0.01 mol/L升高至0.12 mol/L,基质对NO_3~--N的吸附累积量增至8.0-33.0倍,而对NH_4~+-N则为4.8-6.8倍。ECF对PO_4~--P、NO_3~--N和NH_4~+-N的平均去除率比OSD分别高47.5%、46.9%和22.8%,比CLD分别高98.2%、76.9%和161.4%。2)吸附质共存强烈抑制了ECF、ECD、OSD对氮磷的吸附,而促进了CLD对NH_4~+-N的吸附。3)水葫芦鲜样对氮磷的吸附能力最强,其PO4--P、NO_3~--N、NH_4~+-N的饱和吸附量分别为9.7 mg/g、66.3 mg/g和47.9 mg/g,是水稻秸秆的1.8、1.5和1.9倍;新鲜水葫芦晒干会导致其氮磷饱和吸附量下降51%-60%。     

吸附材料去除水中有机污染物的研究进展

综述了吸附材料对水中有机污染物去除的研究进展,介绍了典型的黏土矿物类、工业废渣类、生物类、活性炭类、树脂类及复合材料吸附剂等的研究现状,并对吸附法处理水中有机物的应用前景进行了展望。     

ZnFe-LDHs覆膜改性人工湿地基质脱氮除磷性能研究

以空心砖、蛭石、沸石、煤渣4种人工湿地常用基质为研究对象,进行ZnFe-LDHs双金属覆膜改性。以静态吸附试验为主,对改性前后的基质进行污水脱氮除磷试验研究并探讨其吸附机理,结果表明:与原始基质相比,改性后的各基质对总磷的吸附量均有不同程度的提高,改性空心砖的吸附效果最佳,总磷的吸附量提升了17%。沸石改性后对氨氮的吸附量提升了18%,增加明显,其余改性基质对氨氮吸附量增加不明显。基质改性前后对氨氮和总磷的吸附均符合Freundlich规律。     

不同人工湿地基质对磷的吸附性能研究

通过基质磷素吸附动力学、等温吸附以及基质饱和吸附后磷素解吸实验,研究陶瓷滤料、红泥、水洗砂、炉渣4种人工湿地基质净化磷素的效果,评价其基质磷素饱和吸附后磷素解吸可能造成的二次污染风险.结果表明,在溶液磷(P)浓度为5～150 mg·L-1条件下,Langmuir和Freundlich等温吸附方程均能很好地描述陶瓷滤料和红泥两种基质的磷素吸附过程,陶瓷滤料用Langmuir方程比Freundlich方程的拟合程度更好,红泥则相反.4种基质对磷素的吸附量顺序依次为红泥＞陶瓷滤料＞炉渣＞水洗砂.从磷素的解吸率来看,4种基质释磷顺序依次为炉渣＞水洗砂＞陶瓷滤料＞红泥,水洗砂和炉渣吸附磷素后的解吸率较高,其他两种基质磷素解吸的比例很低.综合评价,陶瓷滤料更适合作为人工湿地污水除磷的基质.     

活性炭脱除废水中对硝基苯酚的研究

对硝基苯酚（PNP）毒性大、难于生物降解,是化工、农药、染料等行业废水中常见的有机污染物。以活性炭为吸附剂处理舍对硝基苯酚的废水,考察了吸附时间、活性炭用量、对硝基苯酚浓度对废水处理能力的影响。研究结果表明,吸附时间、活性炭用量、浓度对对硝基苯酚的去除率具有明显的影响。当对硝基苯酚浓度为150mg／L的废水,在活性炭用量为60mg、吸附处理150min后,对硝基苯酚的去除率可达99．09％,此时即可将废水中对硝基苯酚的浓度降到2mg／L以下,达到国家综合污水一级排放标准。     

硅藻土在豆油脱皂中的应用

[目的]研究硅藻土在豆油脱皂中的应用。[方法]以离心脱皂油为试样,硅藻土为吸附剂,研究豆油无水脱皂的最佳条件。[结果]硅藻土用量为0.5%,吸附温度为110℃,吸附时间为25 min时,所得的油样残皂为68.5 mg/kg,残磷为1.317 mg/kg,均优于工业上水洗脱皂后的油品质量。[结论]硅藻土在豆油脱皂中的应用是可行的。     

废铁屑-粉煤灰改性集成处理印染废水试验

利用废铁屑与粉煤灰两种废物集合处理印染废水。通过对某印染废水的混凝、微电解、吸附处理,废水的COD和色度去除率分别达到84.85%和95.53%。该过程是集成了浮选技术、电化学法、混凝法、吸附法于一体的处理印染废水的新方法。     

用食用菌渣等废料配制新型蔬菜育苗基质的研究

为配制出适宜于蔬菜穴盘育苗的廉价基质,替代草炭等昂贵材料,本研究以食用菌渣、腐叶、炉渣等工农业废料为原材料,配制出了一系列基质,并从总孔隙度、通气孔隙度、持水孔隙度、大小孔隙度比、容重、pH、酸碱缓冲能力、N、P、K和有机质的含量以及育苗实验观察等几个方面对所配基质进行了考察和筛选,最终选择出3组性能优良,适宜于推广的基质配方。为蔬菜育苗产业的发展提供一定的参考。     

改性煤矸石在废水处理中的应用现状

煤矸石是煤炭工业的固体废弃物,目前主要集中于对他的粗放式利用,如劣燃料使用、制作建筑材料、土地复垦等,未能从其本征特性出发,使煤矸石的潜在活性得到充分发挥。从煤矸石废水处理来源的应用现状着手,分析了目前研究中存在的问题,并对其发展前景进行了展望。     

人工湿地基质磷吸附特性研究

选取较为常见的人工湿地基质(土壤、砂、砾石),研究了它们对磷的吸附特性。结果表明,土壤对磷的吸附随着振荡时间的增加而增加;沙和砾石的的吸附量在振荡时间为8 h最大;Langmuir方程、Freundlich方程、Temkin方程都能很好地拟合人工湿地基质对磷的等温吸附数量,其中Langmuir等温式的拟合程度最好;3种基质在磷吸附上不存在竞争吸附;3种基质对磷的吸附,均随着磷浓度的增大而减慢。