植物与螺组合浮床对富营养化水体的净化效果

为了探明美人蕉、凤眼莲和花叶芦竹3种浮床植物单独种植及其与铜锈环棱螺组合对富营养化水体的净化效果,在玻璃温室中进行静态耗竭试验.结果表明:与对照相比,试验36 d时,各处理对水体总氮(TN)、总磷(TP)、硝念氮(NH4+-N)、氨态氮(NO3--N)具有显著的去除效果,但不同处理之间存在差异,凤眼莲与铜锈环棱螺的组合对TN、NH4+-N、NO3--N的去除效果最好,将系统中TN平均浓度从8.34 mg/L降低至2.34 mg/L,去除率达71.94%,将NH4+-N平均浓度从4.56 mg/L降低至0.67 mg/L,去除率达85.31%,将N03--N平均浓度从3.52mg/L降低至1.42 mg/L,去除率达59.66%;美人焦与螺的组合和凤眼莲与螺的组合对TP的净化效果相似,均将系统中TP平均浓度从0.34 mg/L降低至0.05 mg/L,去除率达85.29%,且优于单独种植浮床植物的净化效果.说明风眼莲和美人蕉均是降低富营养化水体中氮、磷的优选植物,水生动物铜锈环棱螺对浮床植物的净化效果起到促进作用,组合浮床系统中水体总氮浓度的减少量与植物、螺生物量的增加呈显著正相关,组合浮床对富营养化水体净化效果好于植物单独处理.     

基于生物协同作用的强化生态浮床对养殖水体的净化效果

为了提高传统植物浮床对养殖水体的净化效果,降低养殖排放水污染,采用在凤眼莲Eichhornia crassipes浮床底部放置生物陶粒基质的方法构建强化生态浮床,研究了该强化生态浮床对养殖水体的净化效果。结果表明:用强化生态浮床净化水体16d时,对总氮(TN)、氨氮(NH+4-N)、亚硝氮(NO-2-N)、总磷(TP)、化学耗氧量(COD)的去除率分别达到48.57%、68.52%、77.05%、71.17%、47.22%,均显著高于凤眼莲组和生物陶粒组(P0.05);经强化生态浮床净化后的养殖水体中,TN、TP水平分别达到淡水池塘养殖排放水一级标准(SC/T9101—2007),NH+4-N浓度降至0.20mg/L以下,NO-2-N浓度降至0.01mg/L以下。研究表明,强化生态浮床中植物、基质和微生物的协同作用提高了其对污染物的去除效果。     

基于基质吸附法与生物协同作用的强化生态浮床对不同富营养化水体的净化效果

运用天然矿物海泡石、膨胀蛭石,工业副产物炉渣、粉煤灰以及微生物固定化载体海藻酸钙(包埋反硝化聚磷菌-DPAOs)制成低价高效的浮床复合基质,通过在此复合基质中接种微生物和在基质浮床上种植黑麦草,对城市生活污水和池塘富营养化水体进行净化效果研究。结果表明,复合基质配比为海泡石∶膨胀蛭石∶炉渣=3∶3∶2,每1.5 kg混合基质中投加10 g微生物固定化颗粒制成的浮床复合基质,对城市生活污水和池塘富营养化水中总磷的去除率分别高达97.7%和96.6%,对全氮的去除率分别达到90.3%和80.1%。因此,本研究制成的生态浮床对富营养化水体具有高效脱氮除磷效果,尤其解决了植物浮床在水体磷去除方面效果较差的缺陷,可广泛应用于水上植物的规模化栽培和各种富营养化水体的系统修复。     

水生植物对富营养化水体净化能力的研究

以具有观赏价值的水生植物紫萼、鸭舌草、泽泻、红蓼和水蓼为试材进行水培试验,观察其对含不同质量浓度氮、磷的富营养化水体的净化能力。结果表明:5种植物对富营养化水体均有明显的净化作用,在水体中生长5 d总氮去除率均在80%以上,总磷去除率(10 d)也达到70%以上。5种植物对总磷浓度为0.051 6 mg/L和0.516 0 mg/L水体的总磷去除率极显著高于对总磷浓度为0.010 3 mg/L水体中的总磷去除率,但总磷浓度为0.516 0 mg/L水体与0.051 6 mg/L水体中植物对总磷的去除率差异不显著。5种植物之间对总氮和总磷去除率差异均不显著,紫萼、泽泻和红蓼净化效果较好。     

新型生态浮岛对改善水质的效果

设计一种微生物与水生植物耦合,同时添加生物膜载体的新型生态浮岛,并探索其对水质改善的作用。结果表明,生态浮岛试验区水体氨氮、总氮和总磷去除率分别为22.7%、19.2%和18.0%,但对水体硝态氮去除效果不佳,浮岛内不同植物浮岛单元硝态氮浓度增幅4%~18%。不同植物对水体净化效果不同:刺果泽泻、紫芋、千屈菜、芦竹、风车草、菰、菖蒲对氨氮去除率达到20%以上;刺果泽泻、紫芋、梭鱼草、风车草、千屈菜、菰、芦竹和水葱对总氮去除率达10%以上;刺果泽泻、菰、水葱、紫芋对总磷去除率达15%以上。添加微纳米固定化净水菌剂(W13)可促进水体总氮、总磷的去除,但对总磷去除率的促进效果(-0.2百分点~8.5百分点)不及总氮(4百分点~15百分点)。     

浮床模式下沉水植物净化富营养化水体效果

采用3种常见沉水植物(金鱼藻、穗花狐尾藻、苦草)为试验对象,利用自然池塘自然水体和模拟氮磷水体,通过测定水体中总氮、总磷、氨氮的含量以及藻类含量变化,比较沉水植物种植浮床对自然水体(总氮含量为0.8 mg/L,总磷含量为0.05 mg/L)和模拟水体(总氮含量为5.0 mg/L,总磷含量为2.0 mg/L)2种富营养化水体的净化效果.结果表明,在人工浮床种植模式下,苦草、穗花狐尾藻和金鱼藻对自然水体中总氮的去除率分别为49.4％、55.9％和53.8％,总磷的去除率分别为15.0％、39.6％和47.8％;对模拟水体中总磷和氨氮去除率均达到了80％以上;对自然水体中蓝藻、硅藻的抑制效果相对较好,绿藻则不太明显.综合分析,沉水植物种植浮床生长模式可以有效净化处理不同程度的富营养化水体,表现出良好的适应性.     

组合生态浮床净化养殖水体效果研究

为了研究由水生植物与人工介质构建的组合生态浮床对养殖水体的净化效果,通过在大薸(Pistia stratiotes)底部放置生物陶粒基质构建了组合生态浮床,研究了该组合浮床对养殖水体的净化效果。数据表明,组合生态浮床对总氮、氨氮(NH+4-N)、亚硝氮(NO-2-N)、总磷、化学需氧量(COD)去除率分别达到52.38%、77.78%、81.97%、67.57%和43.98%,均显著高于植物对照组和基质对照组(P0.05)。经组合浮床净化后的养殖水体中,TN、TP水平分别达到淡水池塘养殖排放水一级标准,NH+4-N水平降至0.15 mg/L以下,NO-2-N水平降至0.02 mg/L以下。结果表明,组合生态浮床中植物吸收、基质吸附及微生物的协同作用提高了其对污染物的去除效果,合理的生物组合对提高生态浮床净化养殖废水效果具有积极的促进作用。研究结果为构建适宜养殖水体净化的组合型生态浮床提供了技术支撑。     

篦齿眼子菜对水体氮、磷去除效果的研究

试验以白洋淀底泥为栽培基质,用室内栽培的试验方法,研究不同营养条件下,蓖齿眼子菜的生物量变化及其对水体中氮、磷的去除效果.结果表明:随着营养等级的提高,蓖齿眼子菜生长性状良好,且生物量及其对水体总氮的去除率均呈逐渐增加趋势,当水体中总氮浓度高于10 mg/L时,蓖齿眼子菜对总氮的去除率达到最高,为63.06％;对总磷的去除率呈递减趋势,水体总磷浓度低于0.9 mg/L时,蓖齿眼子菜对总磷的去除率最高,为96.63％.同时提出更加优化的修复富营养化水体的途径.     

3种水生植物对不同形态氮·磷吸收的研究

[目的]探讨水蓼、浮萍和黑藻在水体氮、磷去除中的应用价值。[方法]在室内培养条件下,比较这3种水生植物对不同形态和浓度氮、磷的吸收效果。[结果]3种植物发挥最大N、P吸收效果的水体N、P浓度分别为1和5 mg/L。经10 d的培养,3种水生植物对铵态氮和硝态氮的去除率均达50%以上,其中浮萍对铵态氮的去除率高达63.6%;3种水生植物对磷的去除以正磷酸盐最佳,焦磷酸盐次之,偏磷酸盐最差。浮萍对这3种形态磷的去除效果均最好,去除率分别为94.7%、85.6%和70.9%。[结论]浮萍可以作为一种净化植物,可以有效地降低水中铵态氮和不同形态磷浓度。     

水葫芦和香蒲对富营养化水体及其底泥养分的吸收

为探明水葫芦、香蒲改善富营养化水体水质的效果及其对底泥养分释放的影响,以其为试材,采用人工模拟试验方法,分析其对不同富营养化水体及其底泥养分吸收的情况。结果显示:水葫芦比香蒲有更好的适应性,在不同浓度的水体中生物量快速增加,而香蒲则需要较长的适应期;在总氮、总磷浓度分别为3.2～14.2 mg/L和0.2～1.0 mg/L的富营养化水体中,水葫芦、香蒲均可有效地消减上覆水中总氮和总磷。处理3个月后,水葫芦净化系统的总氮、总磷浓度分别降至0.84～0.86 mg/L、0.035～0.044 mg/L,对水体总氮、总磷的去除量分别为72.0%～94.0%、82.5%～98.1%,总氮、总磷的负荷去除量分别为18.4～105.8 mg/(m2.d)、1.3～7.6mg/(m2.d);香蒲净化系统的总氮、总磷的浓度分别降至0.96～1.09 mg/L、0.030～0.062 mg/L,对总氮、总磷的去除率分别为66.0%～92.8%、77.0%～93.8%,总氮、总磷的负荷去除量分别为8.4～52.3 mg/(m2.d)、0.6～3.7 mg/(m2.d)。表明水生植物水葫芦和香蒲可有效消减富营养化湖泊水体氮、磷等内源污染物,对富营养化水体水质具有良好的改善效果。     

不同植物对生活污水中氮、磷的去除效果研究

采用简易材料制作生态浮床系统,研究风车草、观音竹、红龙草、水美蓉等4种植物对水体中总磷、溶解性磷、总氮、氨氮等指标的吸收情况.结果表明:当污水的总磷、溶解性磷、总氮分别为3.24～12.32、2.71～10.00、14.65～62.51 mg/L时,在3～12d内,红龙草、风车草、水芙蓉、观音竹对总磷的平均去除率分别为94％、82.03％、75.11％、74％;对溶解性磷的的平均去除率分别为84.24％ 、78.94％、78.66％、78.14％;对总氮的平均去除率分别为86.6％、75.9％、74.8％、71.1％.红龙草对氮、磷的去除效果较好,其次是风车草、水芙蓉,观音竹的去除效果最差.     

菌剂强化多级A/O工艺处理低温农村生活污水脱氮除磷效果

针对冬春季分散式农村生活污水处理设施脱氮除磷效果差、普遍超标的难题,构建生物填料型多级A/O试验装置和48 t/d的示范工程处理设备,形成生物膜/活性污泥混合净化系统,以投加反硝化聚磷菌(B8)为强化手段,考察B8菌对多级A/O系统去除氨氮、总氮和总磷的强化效果,同时跟踪监测示范工程的应用效果。结果表明,投加B8菌剂可以一定程度上强化低温条件下(9～13℃)多级A/O工艺的脱氮除磷效果,与未投菌装置的氨氮、总氮和总磷的出水浓度4.13、16.29、和0.67 mg/L相比,投菌装置的出水浓度分别为2.31、10.11和0.48 mg/L,达到一级A排放标准。更低温度条件下(3～7℃)时,投菌、未投菌装置对氨氮、总氮、总磷的去除效果未见明显差异,分别维持在35%、30%和43%左右。经过B8菌剂强化后的农村污水处理设施(48 t/d)出水水质有所改善,氨氮平均去除率由86.4%增至92.6%,总氮平均去除率由45.9%增至57.3%,总磷平均去除率由67.8%增至76.1%,但COD_(cr)的平均去除率为72.8%,较未投菌的74.5%相差不大。氨氮出水达到一级A排放标准,COD_(cr)、总氮、总磷出水达到一级B排放标准。     

4种水生植物对污染水体净化效果的研究

采用生态浮床技术对污染水体净化效果进行了研究.结果表明,鸢尾、旱伞草、莼菜、红掌对水体的氮、磷均有良好的去除效果,对总氮的去除能力从大到小依次为红掌、旱伞草、鸢尾、莼菜,对总磷的去除能力从大到小依次为鸢尾、旱伞草、红掌、莼菜.进一步对不同植物搭配组合进行试验,发现对水体TN去除效果最好的组合是旱伞草+鸢尾,去除率为58.24％,对TP去除最好的组合是旱伞草+红掌,去除率为62.08％.     

生态浮床对鱼塘水质的净化评价及管理——以华宇园林苗木生态园鱼塘为例

以华宇园林苗木生态园的鱼塘为研究对象,以种植生态浮床前后水体中的总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮、化学需要量(COD)为评价指标,对水质进行评价。分别从时间和空间两个维度,分析和对比生态浮床对水体中氮、磷的吸收效果、对水体中COD的影响趋势。结果表明,生态浮床对整个水域的氮和磷以及COD都有一定的吸收作用,其中对总氮的去除率最高可达15.2%,总磷的去除率最高可达56.3%。提出生态浮床对鱼塘水质净化的治理管理理念。     

生态塘链对农村畜禽养殖尾水的深度净化效果

通过系统监测分析氮、磷等主要污染物时空变化特征,发现生态塘链对农村畜禽养殖尾水具有较好的深度净化效果。生态塘链对总氮和氨氮的平均去除率均能超过80%,对总磷的整体去除率在80%左右,对高锰酸盐指数的去除率接近40%。总氮和氨氮的出水浓度基本低于2.5 mg/L,优于国家一级A标准;总磷排放浓度部分低于1 mg/L,达到了国家一级B标准。生态塘面积是影响去除率的主要因素,温度对总氮、氨氮的去除效果影响非常显著,但对高锰酸盐指数去除率的影响不明显。     

模拟复合系统对富营养化水体的治理效果

为富营养化水体的治理提供技术支撑,以底泥为营养源并搭配湿地植物,构建土培-水培复合系统,研究模拟复合系统对富营养水体中总氮(TN)与总磷(TP)的去除效果。结果表明:经过复合系统49d的净化运行,富营养水体中TN和TP浓度大幅度下降,第49天时,从初始的8.098mg/L和0.319mg/L降至1.248mg/L和0.051mg/L,扣除对照相同时间对TN和TP的去除率,复合系统对TN和TP的实际去除率分别为59.66%和73.66%,水体达到地表水环境质量标准(GB3838—2002)Ⅳ类水标准;系统中植物及其共生体对TN和对TP的吸收量占复合系统总量的43.68%和42.95%。土培-水培复合系统对富营养水体中的氮磷具有较好的去除效果。     

水葫芦去除不同富营养化水体中氮、磷能力的比较

采用人工模拟试验方法,在2007年11月至2008年10月期间比较研究了水葫芦(Eichhornia crassipes)对4种不同程度富营养化水体氮、磷的净化效果和去除能力.结果显示,水葫芦在4种富营养化水体中均可正常生长,全年的平均生物量增长率为0.096～0.262 kg/(m2·d),且明显受温度的影响.经过21 d的净化,水葫芦对4种富营养化水体氮、磷均表现出良好的净化效果.4种富营养化水体的TN(总氮)、NH+4-N(铵态氨)、IP(总磷)平均浓度分别由初始的206～20.08 mg/L、Q 27～10.98 mg/L和Q 14～1.43 mg/L降至0.27～8.87 mg/L、0.06～0.71 mg/L和0.03～0.47 mg/L.水葫芦对TN的平均去除率随初始TN浓度的增加而降低,对TP的去除率则相反;水葫芦对4种不同程度富营养化水体的TN、NH+4 -N、TP的平均去除率分别为55.82%～86.55%、78.15%～93.54%和76.01%～92.53%.水葫芦对TN、NH+4 -N、TP的单位面积负荷去除速率则均随水体初始氮、磷浓度的增加而升高,平均分别为84.69～533.70 mg/(m2·d)、12.94～478.70 mg(m2·d)和5.01～63.06 mg/(m2·d).     

生态砾石床在低污染水体治理中的应用研究

[目的]分析生态砾石床对荔枝湖湖水各种污染物的去除效果。[方法]以深圳市荔枝湖湖水为试验进水,以CODCr、总氮、氨氮、总磷、叶绿素a为水质分析指标,研究生态砾石床对荔枝湖湖水各种污染物的去除效果。[结果]在进水CODCr为16.7～30.7 mg/L、总氮为0.78～1.55 mg/L、氨氮为0.10～0.70 mg/L、总磷为0.057～0.120 mg/L和叶绿素a为15.7～47.7 mg/m3的条件下,生态砾石床系统对各污染物的平均去除率分别为36.8%、5.3%、80.0%、52.4%、37.7%,出水浓度分别为10.2～21.1 mg/L、0.77～1.52 mg/L、0.04 mg/L、0.016～0.074 mg/L、10.1～31.9 mg/m3。[结论]生态砾石床适用于低污染水体的治理,对荔枝湖湖水的各种污染物有着稳定的去除率(总氮除外)。     

青萍对富营养化水体氮、磷的去除效果

以网箱内优势植物青萍为研究对象,研究其在不同浓度富营养化水体中对N、P的去除效果。结果表明,在总氮(TN)、总磷(TP)初始浓度分别为6.13~18.72 mg/L和0.40~1.57 mg/L的3种富营养化水体中,经12 d净化,TN、TP浓度分别降至2.94~7.00 mg/L和0.17~0.47 mg/L;青萍对N、P的吸收量分别为62.24~171.13 mg和16.35~51.62 mg;青萍对水体N去除的贡献率分别为65.74%、54.17%、51.27%,青萍对水体P去除的贡献率分别为88.32%、83.06%、78.79%。青萍对水体氮、磷具有较好的去除效果,在富营养化水体中种植青萍可起到改善水质的作用。     

组合型生态浮床系统脱氮效果的周年变化

构建集挺水植物、沉水植物和微生物于一体的组合型生态浮床系统,并对其技术工艺周年运行效果进行探究。分析了组合型生态浮床对水中氨氮(NH_4~+-N)与总氮(TN)的去除动力学,不同介质对水体净化的贡献率及削减模型。实验结果表明,组合型生态浮床脱氮效果明显,其中浮床上层贡献率15.6%±1.2%,中层37.6%±2.2%,下层23.8%±1.8%,说明浮床系统中层介质对氨氮与总氮的降解能力占主导地位。实验组NH_4~+-N最高去除率为93.0%±3.4%,TN最高去除率达94.2%±0.9%,而上中下层兼具有的池5去除效果最显著(P0.10)。由各实验组消解NH_4~+-N和TN的去除动力学曲线得出其削减模型及不同程度的衰减指数曲线。初步探索了组合型生态浮床脱氮效果的周年变化,为其进一步推广应用提供了技术支撑。