潮汐流人工湿地床污水处理效果试验研究

研究新型潮汐流人工湿地床对污水处理的效果。试验结果表明：在淹没排空比为3h∶3h和回流比1∶1的条件下,该潮汐流人工湿地床对COD、BOD5和氨氮（NH4＋-N）的去除率分别为80.2%、79.0%和61.8%,去除负荷分别达到283.2、179.7和30.1g/（m2.d）,高于其他类型人工湿地;对总磷（TP）的去除率为28.7%,去除负荷为2.9g/（m2.d）。潮汐流人工湿地床总供氧能够满足有机物及氨氮的氧化需氧量。     

人工湿地基质堵塞问题及防治新技术研究

基质堵塞是人工湿地污水处理系统中的常见问题,会缩短人工湿地使用寿命并降低湿地对污染物的去除效率。总结了人工湿地堵塞的成因和基本过程、人工湿地堵塞的物理、化学和生物机制以及投加蚯蚓、安装复氧通气管、施用药剂等防治基质堵塞的新技术,建议从人工湿地设计、运行、维护等方面解决人工湿地堵塞问题,为人工湿地工程实践提供理论参考。     

潮汐流及水平潜流人工湿地污水处理效果比较研究

利用室内潮汐流和水平潜流人工湿地装置,对不同类型人工湿地污染物的去除效果进行对比试验.结果表明:潮汐流人工湿地有利于CODG和氨氮的去除,去除率分别达到94％和95％,灯芯草水平潜流人工湿中因为湿地植物吸收和根区效应等作用使其总氮去除率达到51％,CODCr和氨氮去除率分别为76％和49％,无植物水平潜流人工湿地中CODCr、氨氮和总氮去除率最差,分别为70％、34％和36％;潮汐运行方式可改善湿地内部的氧环境,提高微生物活性,潮汐流人工湿地中微生物活性达到0.3 mg·g-1,是水平潜流人工湿地的近3倍;三组人工湿地基质微生物硝化作用强度与对应氨氮去除效果呈显著正相关关系,相关系数r=0.89(P＜0.05),表明微生物的硝化作用是主要的氨氮脱除途径,且硝化作用强度可作为反映湿地氨氮脱除能力的一个重要指标.     

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。     

潮汐流-水平潜流组合人工湿地的污水处理效果

利用室内潮汐流和水平潜流人工湿地装置,构建潮汐流-水平潜流(TF-HF)和水平潜流-潮汐流(HF-TF)2种不同组合的人工湿地系统,探讨不同组合方式的水平潜流和潮汐流人工湿地复合系统对污染物的去除效果。研究结果表明:在进水条件相同、潮汐流人工湿地淹没排空比均为12h∶12h、水平潜流人工湿地水力停留时间(HRT)均为4d、系统回流比均为1∶1条件下,潮汐流-水平潜流人工湿地系统和水平潜流-潮汐流人工湿地系统对总有机碳(TOC)的去除率分别为90.2%和91.3%,无明显差异;对NH4+-N的平均去除率分别为19.5%和39.2%,总氮(TN)的平均去除率分别为10.3%和30.5%,水平潜流-潮汐流人工湿地系统表现出较好的运行效果。     

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.     

一种运用粒料砌块的防堵塞人工湿地净化农村生活污水的研究

人工湿地具有氮磷去除能力强、维护管理耗费低等优势,使其成为解决我国农村水污染问题的理想工艺,然而人工湿地普遍存在的堵塞问题阻碍了该技术的广泛推广。采用一种基于粒料砌块的防堵塞人工湿地处理广东农村生活污水,结果显示,人工湿地在短期及长期运行阶段内均可发挥较好的氨氮(NH4+-N)、总磷(TP)与化学需氧量(COD)去除效果,其中运行长期时间内对各项污染物的去除率在50%~70%,表明采用粒料砌块技术可较为有效地保证人工湿地的长期净化效果。     

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。     

人工湿地废水处理技术的研究现状及展望

对人工湿地废水处理技术的研究现状进行综述，为深化人工湿地的研究与应用奠定基础。人工湿地是20世纪70年代发展起来的一种废水处理技术，具有氮磷去除能力强、运转维护方便、运行费用低、对负荷变化适应性强等优点，已广泛应用于生活污水、工业废水、石油开采废水、养殖废水治理等领域。根据布水方式和水流形态的不同，人工湿地可分为表面流人工湿地、水平潜流人工湿地和垂直流人工湿地3大类。研究证实，人工湿地对污水中的有机物、氮、磷有较好的去除效果，其去除机理与植物根系吸收、微生物分解和系统内部物理化学作用有关。近年来我国利用人工湿地技术在处理生活污水、养殖废水、橡胶废水、油田废水、造纸废水、制革废水及印染废水等方面取得了重要进展，但我国的人工湿地技术还比较落后，存在耗地多、工艺杂乱、管理不规范等问题，有待通过深入研究来加以完善，以增强人工湿地的应用效能。     

人工湿地废水处理技术的研究现状及展望

对人工湿地废水处理技术的研究现状进行综述,为深化人工湿地的研究与应用奠定基础。人工湿地是20世纪70年代发展起来的一种废水处理技术,具有氮磷去除能力强、运转维护方便、运行费用低、对负荷变化适应性强等优点,已广泛应用于生活污水、工业废水、石油开采废水、养殖废水治理等领域。根据布水方式和水流形态的不同,人工湿地可分为表面流人工湿地、水平潜流人工湿地和垂直流人工湿地3大类。研究证实,人工湿地对污水中的有机物、氮、磷有较好的去除效果,其去除机理与植物根系吸收、微生物分解和系统内部物理化学作用有关。近年来我国利用人工湿地技术在处理生活污水、养殖废水、橡胶废水、油田废水、造纸废水、制革废水及印染废水等方面取得了重要进展,但我国的人工湿地技术还比较落后,存在耗地多、工艺杂乱、管理不规范等问题,有待通过深入研究来加以完善,以增强人工湿地的应用效能。     

天津地区表流人工湿地冬季运行工艺研究

[目的]研究天津地区表流人工湿地冬季运行工艺。[方法]针对天津的气候特点,以冰下运行的方式,开展天津地区表流湿地冬季运行试验,研究自由表面流人工湿地北方冬季运行工艺参数。[结果]虽然水质净化效果差于其他温暖季节(平均降低约20%),但是在天津地区表流湿地采取冰下运行的方式是可行的。北方表流人工湿地冬季冰下运行时应将出水口地势降低,防止出水口被完全冰冻,运行水深不宜50～60 cm,可以在回流的基础上适当加大水力负荷(水力停留时间以4 d为宜),以维持水土界面不会冻结,并尽可能加大取水深度,以提高系统水温。[结论]该研究可为表流人工湿地在我国北方的推广应用提供借鉴。     

垂直流人工湿地内部曝气对出水水质的影响

[目的]研究垂直流人工湿地内部曝气对出水水质的影响。[方法]以迎龙污水处理厂中第二级湿地为试验场地,研究了垂直流人工湿地在不同曝气压力、曝气深度下对生活污水CODCr、氨氮、总磷去除效果的影响。[结果]湿地内部曝气可以提高CODCr的去除率;在深层(50 cm)曝气能够提高氨氮去除率,在浅层(25 cm)曝气不利于氨氮的去除;总磷的去除受溶解氧的影响较小。[结论]该研究为垂直流人工湿地内部曝气的实际应用提供了参考。     

博斯腾湖西岸表面流人工湿地强化处理措施研究

在对博斯腾湖西岸表面流人工湿地的设计和运行情况进行实地调查的基础上,对人工湿地进水的水质特点及人工湿地运行过程中存在的问题进行分析,最后对人工湿地的强化处理措施进行总结。     

人工湿地不同工艺的污染物去除及微生物群落结构分析

实验监测湿地系统中ρ(TN),ρ(NH4+-N),ρ(TP),ρ(CODCr)和ρ(BOD5)的沿程变化情况,并应用PCR-DGGE技术对湿地5种运行工艺的微生物群落结构进行了研究,结果表明:不同工艺组合的污染物浓度均沿程下降,但去除效率存在一定的差异性.DGGE指纹图谱分析结果表明,不同工艺组合细菌多样性指数(H)、丰度(S)和均匀度(EH)均有所不同.其中两级潜流细菌多样性指数沿程有所增加,其余工艺细菌多样性指数沿程都略有下降;单一的潜流或表流运行工艺的微生物丰度要远小于组合工艺的微生物丰度.对不同工艺组合细菌群落相似性分析结果表明,两级潜流沿程细菌群落相似度下降,潜流+表流组合工艺沿程细菌群落相似度上升,两级表流沿程细菌群落相似度呈现出先升高后下降的趋势.     

潜流人工湿地除氮的生态动力学模拟

对某潜流人工湿地建立生态动力学模型,利用MATLAB编程模拟湿地中氮素的迁移转化过程,确定了主要除氮机制。模拟结果显示,该模型能较好地模拟出水中有机氮、氨氮和硝态氮浓度的变化趋势和范围。进一步进行氮素质量平衡分析可知,该人工湿地的主要除氮机制为硝化、反硝化和植物吸收,有机氮、氨氮和硝态氮的总去除率为60.53%,其中反硝化过程去除43.10%,植物吸收去除13.98%,沉淀去除3.45%。     

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。     

海水人工湿地对梭鱼室内越冬养殖废水的净化效果

为开发海水低温环境下人工湿地在水产养殖上的应用,研究人工湿地在海水环境下对梭鱼亲本室内越冬养殖废水的处理效果和净化效能。海水(16.8‰~19.6‰)人工湿地对室内越冬养殖废水的净化效果:总凯氏氮去除率为13.4%,总氨氮为32.1%,亚硝氮为33.1%,浊度为55.1%,COD为35.6%,总磷为34.6%。越冬期间养殖池水质稳定。低温对总凯氏氮和三态氮的去除率有一定影响,并制约人工湿地脱氮过程;对浊度、COD、总磷去除率影响并不明显。海水人工湿地能维持连续运转并保持越冬养殖池的水质稳定。养殖负载量、越冬期间水力负荷尚有提升空间。