垂直潜流湿地对生活污水的净化效能研究

采取间歇式进水和垂直潜流湿地结合的方法处理实际生活污水,构建了4个人工湿地,即菖蒲湿地、芦苇湿地、混栽湿地（菖蒲和芦苇）及空白对照湿地,针对不同水力停留时间（HRT）及植物种属进行研究。结果表明：总氮（TN）和氨氮（NH4＋-N）的去除,种植植物的湿地以HRT为7 d处理效果最好,TN和NH4＋-N去除率最高分别达到99.60%和99.58%。空白湿地中,TN去除率以HRT为6 d和NH4＋-N去除率以HRT为5 d为最好,最高分别达到87.90%、91.80%。对总磷（TP）的去除,4个湿地均以HRT为6 d为最佳,去除率均高于93.00%。通过对不同植物的研究,发现植物床对氮的去除效果优于空白湿地,芦苇湿地和混栽湿地的处理效果均优于菖蒲湿地。     

四川盆地以本土湿地植物处理农村生活污水研究及工程实例

研究了芦苇、旱伞竹、美人蕉、香蒲、菖蒲及姜花6种四川盆地目前应用较广的湿地植物对农村生活污水的净化效果及对植株生长状况的影响。生物量和相对生长速率表明旱伞竹与芦苇生长最快,香蒲与美人蕉次之,菖蒲与姜花生长较慢。同时,6种湿地植物对农村生活污水中CODCr、TP、NH4+-N和TN的净化能力存在差别。人工培养箱试验25 d后,菖蒲对于生活污水中CODCr的处理效果最佳,使其由217 mg/L降低至39 mg/L,香蒲与芦苇次之,分别降低至45 mg/L与47 mg/L;菖蒲对于TP的去除效果最佳,使其由9.4 mg/L降低至3.7 mg/L,香蒲与芦苇次之,分别降低至3.9 mg/L和4.0 mg/L;美人蕉和姜花对于TN的去除效果最好,使其由21.9 mg/L降低至5.4 mg/L和5.6 mg/L;旱伞竹与芦苇分别使污水中NH4+-N浓度由15.6 mg/L降低至1.58 mg/L和1.62 mg/L。以避免选用旱伞竹、美人蕉与菖蒲这3类外来物种为前提,小型人工湿地工程可安全采用芦苇、香蒲与姜花3类本土湿地植物,农村生活污水经该小型人工湿地工程处理后,CODCr、TP、NH4+-N、TN、DO和浊度净化效果明显,可满足国家农田一类灌溉水质要求。     

6种水生植物在人工湿地中特性的比较

[目的]比较6种水生植物在人工湿地中的特性,为选出耐低温、脱除有机质好的优势品种提供依据。[方法]用黄菖蒲、水莎草、香蒲等6种水生植物构建垂直流人工湿地,比较其在秋季处理城市污水的效果。[结果]黄菖蒲湿地CODcr去除效果最好,去除率为60.73%,大红草去除效果最差,去除率为33.72%;黄菖蒲、水莎草和芦苇对TN去除效果相似,达30%以上;对照试验除P率达65.46%,植物湿地对TP去除率比对照试验仅提高4.78%～11.06%。[结论]植物在人工湿地中对COD的去除效果较明显;填料对P的吸附是湿地除P的主要因素,而植物除P效果不明显;黄菖蒲、芦苇及水莎草是低温环境中较佳的湿地植物。     

人工湿地植物净化效果研究

通过测定人工湿地污水pH值、NH3-N、TP和TN 4项指标,对芦苇、水葱、香蒲和千屈菜这4种典型人工湿地植物进行了净化效果研究,筛选出净化效果好且具有观赏价值的湿地植物。结果表明:4种植物对水质的处理效果为:pH值基本达到7左右;NH3-N的去除率平均约为50%;TP为40%;TN为25%。4种湿地植物的优选顺序为香蒲>芦苇>水葱>千屈菜。     

不同植物及其组合配置对水体脱氮和氮循环微生物的影响

为探明富营养化水体中植物的脱氮效应及其作用机制,采用室内模拟试验,研究了不同植物及其组合配置对不同形态氮的去除、基质中微生物数量及其脱氮功能的影响,探讨了其与水质净化效果的相关性。结果表明：1）TN 的去除效果,单一植物处理,HCP 对 TN 去除效果最好（达68．71％）,CP 效果最差（仅50．48％）;植物组合处理,MRJ＋CP 和 MRJ＋HCP 对 TN 去除效果较好,HCP＋CP＋MRJ 效果次之, CP＋HCP 的效果最差;各植物处理系统中 TN 的去除率依次为 HCP＞MRJ＋CP＞MRJ＞ HCP＋MRJ＞HCP＋CP＋MRJ ＞ CP＞ CP＋ HCP＞ CK。2）NH4＋的去除效果,单一植物处理,HCP 和 MRJ 处理的NH4＋去除效果最好、去除率分别为64．84％和59．17％,CP 效果最差、仅46．50％;植物组合处理,MRJ＋CP 对 NH4＋去除效果最好,MRJ＋HCP 和 HCP＋CP＋MRJ 对 NH4＋去除效果次之,CP＋HCP 最差;各植物处理对污水中 NH4＋的去除率依次为 HCP＞MRJ＋CP＞MRJ＞HCP＋MRJ＞HCP＋CP＋MRJ＞CP＞CP＋HCP＞CK。3）NO3－的去除效果,单一植物处理,HCP 对 NO3－去除效果最好（达64．47％）,CP 效果最差（仅47．60％）;植物组合处理中,CP＋HCP 对 NO3－去除效果最好（达71．06％）,HCP＋MRJ＋CP 最差（仅47．41％）;各植物处理对污水中 NO3－的去除率依次为 CP＋ HCP＞ HCP＋MRJ＞ HCP＞MRJ＋CP＞MRJ＞CP＞HCP＋MRJ＋CP＞CK。4）植物及其配置调控着氮循环微生物的数量和活性,不同系统的硝化强度、反硝化强度、微生物数量不同,进而导致了净化效果的不同。硝化强度和亚硝酸细菌数量与 NH 4＋去除率间有显著关系（P ＜0．05）,而反硝化强度、反硝化细菌数量和 TN 去除率间相关性不显著（P ＜0．05）。     

潮汐流人工湿地除污效果和基质酶活性

为探究植物和水位对潮汐流人工湿地净化能力的影响,对无植物和不同水位运行的黄菖蒲湿地除污效果、污染物降解动力学和基质酶活性进行了研究.结果表明,黄菖蒲使总氮(TN)和总磷(TP)去除效果分别提高26.56个百分点和21.35个百分点,低水位使铵态氮(NH+4-N)去除效果提高12.77个百分点,饱和黄菖蒲湿地整体除污效果最佳,化学需氧(CODCr)量、NH+4-N、TN和TP平均去除率分别为89.00％±2.68％、68.08％±2.90％、75.23％±2.81％和94.35％±1.18％.CODCr、NH+4-N和TP在淹没1 h内高效去除,无植物湿地淹没46 h后会发生磷解析,而TN去除需要较长的淹没时间.无植物湿地、半饱和及饱和黄菖蒲湿地脱氮限制路径分别为硝化作用、反硝化作用和硝化/反硝化协同作用.此外,不同基质酶对黄菖蒲和水位响应不同,黄菖蒲能提高脲酶和磷酸酶活性,这2种酶可作为湿地水质净化效果的评价指标,且脲酶对水位较为敏感.     

间种式植物人工湿地对校园生活污水净化的效果研究

[目的]研究人工湿地景观设计效果及不同人工湿地植物对生活污水的处理效果.[方法]选择美人蕉＋菖蒲＋野菱＋轮叶黑藻构成人工湿地植物组合,测定该组合对试验水样NH3-N、CODCr、TP的去除率.[结果]组合植物对NH3-N的削弱作用最为显著,其次是CODCr、TP.水力停留时间3d对NH3-N、CODCr、TP的去除率分别为：50.25％～ 99.40％、37.10％～72.83％、-28.48％ ～91.81％;最高去除率分别为99.40％、72.83％、91.81％.第一周期到第四周期NH3-N、CODCr、TP的去除效率曲线表明：曲线的斜率呈现出增加趋势.[结论]该研究可为复合人工湿地植物群落对生活污水的去除效果提供重要的运行参数和技术支持.     

低负荷人工湿地对城市生活污水处理效果的研究

采用模拟湿地,研究低负荷人工湿地对城市生活污水中化学需氧量(重铬酸钾法测定,CODCr)、总氮(TN)、总磷(TP)、铵态氮(NH4 -N)和硝态氮(NO-x-N)的处理效果,探讨污染负荷对污染物去除效果的影响。结果表明:以黑麦草为湿地植物的人工湿地对城市生活污水有较好的净化效果,其对CODCr、TN、TP、NH4 -N和NOx--N的去除率分别为75.6%、93.2%、95.7%、96.2%和66.5%;污水中65.7%的CODCr、87.2%的TN和95.0%的TP在进水后1 d内被去除,其中基质的物理化学固定作用是污染物快速去除的重要因素;停留5 d以上时可去除湿地中硝化作用累积的少量NOx--N。在一定的污染负荷范围内,CODCr、TN、TP和NH 4-N的去除速率均与其污染负荷呈显著线性正相关。污染负荷是低负荷人工湿地中污染物去除的重要影响因素。     

复合水平流人工湿地中水生植物净化效果研究

采用2块结构相同的复合水平潜流人工湿地,选用不同的植物组合处理农村富营养化水体,分析2块湿地的净化效果,结果表明:2个复合水平流人工湿地对于TN和NH3-N的去除效果差异明显,而对于COD和TP的去除效果差异不明显。对COD、NH3-N、TN和TP的去除率,种植灯心草—菖蒲和美人蕉—风车草的1号复合湿地分别为29.4%、35.7%、43.6%和65.9%;种植香蒲—美人蕉和美人蕉—风车草的2号复合湿地分别为30.6%、49.2%、58.1%和64.5%;2个湿地通过植物吸收、存储氮量仅占湿地总氮的去除量的8.13%和10.72%,但是植物的存在间接地影响微生物硝化/反硝化,对提高湿地氮去除率具有重要作用。湿地通过植物吸收、存储磷量占湿地总磷的去除量的7.59%和10.25%。湿地脱磷的主要贡献来自基质,而植物的贡献较小。     

红枫湖流域农村生活污水污染特征及植物净化

通过对红枫湖流域农村生活污水的调查分析显示,生活污水中COD含量为77.35～693.81 mg/L,TP为0.52～6.37 mg/L,NH4+-N为1.04～17.12 mg/L,TN为5.48～28.55 mg/L;7种湿地植物(菖蒲、蔗草、香蒲、水蓼、茭白、水芹和慈姑)对生活污水中的COD、TP、NH4+-N和TN去除效果良好,其中菖蒲的性能最佳,对COD、TP、NH4+-N、TN的去除率分别达到96.1％、88.1％、90.4％和93.1％.     

垂直流-水平流复合人工湿地处理系统净化效果影响因素的研究

就垂直流-水平流复合人工湿地系统对化粪池出水净化效果的影响因素进行了研究.结果表明,水力停留时间（Hydraulic retention time,HRT）分别为2和3 d时,复合系统对COD和BOD5的去除率最大.在HRT为3 d的前提下,复合系统对COD、BOD5、NH3-N的去除率与COD、BOD5、NH3-N负荷之间呈抛物线关系.3个复合系统中,VH1对COD和NH3-N的去除效果明显,达最大去除率时COD负荷为25.40 g/（m^2·d）、NH3-N负荷为14.82g/（m^2·d）,当BOD5负荷分别达13.75 g/（m^2·d）时,其对BOD5的去除率也达到最大;复合系统对COD、BOD5的去除率与气温之间呈抛物线关系,VH1对COD的去除效果明显,当气温为23.5℃时对COD的去除率最大,而当气温为21.1℃时,对BOD5的去除率最高;复合系统对NH3-N的去除率与气温之间呈正相关关系.     

3种湿地植物对养猪废水的净化效果

[目的]研究3种湿地植物对养猪废水的脱氮除磷效果。[方法]采用人工湿地工艺处理技术,研究水葫芦、芦苇、水花生对养猪废水中氨氮(NH_4~+-N)、总磷(TP)、化学需氧量(COD_(Cr))的去除效果。[结果]水力停留时间(HRT)为20 d时,人工湿地对COD_(Cr)、NH_4~+-N、TP的去除效果较好,平均去除率分别达到85.5%、90.6%和82.2%,达到了预期目的。[结论]该工艺能使工程化处理养猪废水达到国家标准。     

不同运行模式人工湿地中溶解氧与净化效率的关系研究

[目的]研究不同运行模式人工湿地中溶解氧与净化效率的关系。[方法]采用在线试验模型和现场监测分析方法,研究不同运行模式的有/无植物人工湿地对污水的净化效果与溶解氧的关系。[结果]连续运行的人工湿地上有无植物对有机物和氮磷污染物的净化效果没有明显影响,间隔运行的人工湿地上有无植物对污水中CODCr、NH4+-N、TN的平均去除率存在显著性差异,种有植物间隔运行的人工湿地对CODCr、NH4+-N、TN的平均去除率比连续运行的人工湿地和没有种植植物间隔运行的人工湿地高。人工湿地系统对污水中CODCr、NH4+-N、TN的净化效率在昼间较高、夜间较低,污染物净化效果与溶解氧之间存在着正相关的关系。人工湿地的前置单元增氧有利于改善后置湿地单元的溶氧环境条件,可以提高人工湿地系统净化污染物的能力。种植植物的人工湿地系统宜在昼间运行,利用好植物的光合增氧潜力,则可表现出良好的净化污染物的效果。[结论]该研究为氧化塘-人工湿地系统的运行管理提供了科学依据。     

凤眼莲修复农村微污染小型水域研究

为了解凤眼莲对农村微污染小型水域的修复效果,以流经郑州郊区农村的十八里河河水作为对照(A组),向其添加有机质、氮磷营养物质的B、C 2组为微污染水样,采用凤眼莲静态培养,通过测定水样中化学需氧量(COD)、总磷(TP)、总氮(TN)及氨氮(NH3-N)含量,监测凤眼莲对污染水样的净化效果。结果表明,凤眼莲对水样中COD、TP、NH3-N的去除率增幅随时间增加而减小,在最初6d都表现出较高的去除率,且各指标的初始质量浓度越高,去除率亦越大;对TN的去除率增幅随时间增加表现为先增加后减小,TN的去除是一个相对缓慢的过程。在18d内凤眼莲对水样中COD、TP、TN和NH3-N的去除率分别介于69.27%～74.15%、69.20%～83.61%、71.86%～75.01%和64.26%～94.50%。可见,凤眼莲对微污染水域中COD、TP、NH3-N、TN均具有较好的净化效果,可用于修复该类水体。     

水平潜流人工湿地对化粪池污水的净化效果

就不同季节条件下水力停留时间分别为1、3和5d时,水平潜流人工湿地系统对化粪池污水的净化效果进行了研究．结果表明,在同一季节,随着水力停留时间的延长,该系统对COD、TP、TN等3个指标的去除率明显提高,3d去除率明显高于1d,系统在水力停留时间5d时对COD、TP、TN的去除效果虽比3d有所提高,但增幅不明显．在夏、秋、冬3个季节,系统对COD的去除率分别达到43．48％～83．33％、53．52％～86．32％和33．33％～63．77％,对TP的去除率分别达到33．28％-66．9％、22．14％～55．85％和12．69％～42．71％,但对TN的去除效果较差,平均去除率只有19．09％．     

浸润线高度对垂直潜流湿地处理效果的影响研究

针对污染物浓度较高的猪场沼液,开展了不同浸润线高度下垂直潜流湿地处理效果的对比研究。试验结果表明:湿地浸润线可改变湿地填料层中的溶解氧分布和水力流态,从而造成了3种类型湿地系统对猪场沼液处理效果的差异;在不同水力负荷下,中浸润线垂直潜流湿地(VSSF-M)对猪场沼液中各项污染物的去除效果均好于低浸润线垂直潜流湿地(VSSF-L)和高浸润线垂直潜流湿地(VSSF-H);中浸润线垂直潜流湿地利用溶解氧梯度在填料层内实现了好氧区、缺氧区和厌氧区的共存,从而使硝化作用与反硝化作用在同一系统内完成,提高了系统的脱氮能力;中浸润线垂直潜流湿地系统还可适当增大系统的水力停留时间(HRT),并可优化水力流态,从而进一步改善湿地系统的净化效果。因此,结合处理效果和出水水质的稳定性,中浸润线垂直潜流湿地对浓度较高的猪场沼液具有较高的去除效率。     

垂直流-表面流复合人工湿地系统对污水的净化效果研究

[目的]研究垂直流-表面流复合人工湿地系统对污水的净化效果。[方法]采用表面流湿地与垂直流湿地组合成的复合人工湿地系统对污水进行处理,研究该系统在水力停留时间分别为48、24、12、6 h时对污水的净化效果。[结果]垂直流湿地对COD、BOD的去除率达52%以上,复合湿地系统对有机物的去除率随水力停留时间的增加而有所增加,对COD、BOD的去除率分别为62%~70%、60%~82%。表面流湿地在N的去除上起比较重要的作用,复合湿地系统对TN、NH4+-N的去除率分别为23.5%~46.4%、42.85%~80.38%。垂直流湿地对TP的去除效果明显好于表面流湿地,在不同配水条件下,复合湿地系统对TP的去除率达47.84~73.56%。[结论]垂直流-表面流复合人工湿地系统对污水的净化效果较好。     

红树林人工湿地处理含海水污水效果研究

以红树植物秋茄为湿地植物构建耐盐人工湿地系统,以研究采用红树林人工湿地工艺处理含海水污水的可行性及其处理特性,实验中分别研究了红树林人工湿地系统处理含海水比例为10％、30％和50％的污水时的处理效果。研究结果表明,当污水中海水比例在30％以下时,红树林人工湿地对含海水污水具有较好的处理效果,其对NH4^＋-N、TN、TP及COD等指标的去除率分别达到71．6％．79．8％、75．5％～89．6％、82．7％～97．4％及66．6％-85．3％,处理效果较好。当海水比例为50％时,红树林人工湿地的净化效果明显下降,对COD的去除率下降至40％左右。实验中进一步研究了在进水海水比例为30％情况下人工湿地的负荷对其净化效果的影响,研究结果表明,当进水COD负荷维持在12．6。18．9g／（m^2·d）范围内,可使红树林人工湿地达到较高的运行效率,其对对COD的去除率稳定在70％左右。