人工湿地对城市降雨径流污染物的削减效应

根据四川省成都市降雨径流的水质和水量特征,采用新型折流式人工湿地对其进行降雨径流净化研究。对人工湿地不同运行阶段模拟降雨径流的净化效果进行对比,分析CODCr、BOD5、SS、TN、TP、NH_4~+-N在湿地系统中的沿程变化,探讨人工湿地削减城市降雨径流污染效应。结果表明:各污染物在人工湿地中的削减效应大小依次为SSCODCrBOD5NH_4~+-NTNTP,其中对SS的削减效应显著高于对其他污染物的削减效应(P0.05),对TP的削减效应最弱(P0.05);人工湿地对CODCr、BOD5、SS、TN、TP、NH_4~+-N的削减效应在1—7月呈逐渐增加趋势,局部有所波动,9月达到最大值,9月以后削减效应趋于平稳;除了TN外,折流式人工湿地系统出水各污染物均达到《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅲ类质量标准,其中TN达Ⅳ类标准。降雨径流各污染物主要在人工湿地的第1格被去除,其中,CODCr、BOD5、SS、TN、NH_4~+-N均有一半以上的削减效应发生在第1格,随着人工湿地沿程进水浓度的增加,其削减效应逐渐下降。相关性分析表明,各降雨径流各污染物之间存在一定的相关性,而TP与各污染物指标之间没有相关性(P0.05)。本研究表明,折流式人工湿地系统对城市降雨径流的净化效果显著,并且该湿地系统具有较强抗冲击负荷能力,可用于城市降雨径流污染的控制和雨水利用。     

生态浮床-简易湿地组合系统对富营养化水体净化效果研究

[目的]研究生态浮床-简易湿地处理系统对富营养化水体的净化效果,以期为进一步开展人工湿地和生态浮床技术相组合的研究及污水、富营养化水体的生态修复提供科学的理论依据。[方法]将生态浮床-简易湿地组合成复合的生态浮床-简易湿地处理系统,通过室内模型试验和在该系统内种植黑麦草,研究该组合系统对富营养化水体中TN、TP、CODMn、BOD5、NH4-N等指标的净化效果。[结果]在冬季,生态浮床-简易湿地组合系统处理效果相当好,其对富营养化水体中TN、TP、CODMn、BOD5、NH4-N的平均去除率分别为53.5%、74.3%、41.8%、65.5%和37.8%以上。[结论]生态浮床-简易湿地组合系统对富营养化水体的净化效果明显较单一的生态浮床或简易人工湿地系统要好。     

不同类型人工湿地对生活污水的净化效果

分别研究垂直流、水平流和沟渠型人工湿地对生活污水中总氮(TN)、总磷(TP)、氨态氮(NH_4~+-N)、生物耗氧量(BOD5)、化学耗氧量(CODCr)的去除效果。结果表明:不同类型人工湿地对生活污水中各种污染物的净化效果存在一定的差异,对污水去除率均呈倒"V"形变化规律,不同时间的去除率排序基本表现为反弹期稳定期恢复期启动期;综合比较可知,不同类型人工湿地均能有效促进水质的净化,其中垂直流人工湿地对污水中TP、BOD5、CODCr的去除率较大,水平流人工湿地对污水中TN、NH_4~+-N的去除率较大;从出水水质稳定性来看,垂直流人工湿地出水各项指标较稳定,水平流、沟渠型较差,说明不同类型人工湿地对污染物的去除效果和机制不同;不同类型人工湿地植被地上、地下生物量所占的比例各不相同,地上部生物量、氮、磷含量均高于地下部,并且地上地下生物量比(A/U)均大于1,不同类型人工湿地植被地上和地下氮、磷累积量均呈"V"形变化规律,各时期积累量排序基本表现为反弹期稳定期恢复期启动期。相关性分析表明,不同类型人工湿地植被氮、磷积累量分别与生物量、氮含量、磷含量呈显著(P0.05)或极显著(P0.01)的线性关系,由此推测,可以通过生物量和植被氮、磷含量来评价湿地植被对氮、磷的去除作用。     

不同类型人工湿地处理富营养化水体的试验研究

【目的】针对富营养化水质,在同等条件下分别对表面流、潜流、垂直流3种人工湿地的净化作用进行对比,探索不同湿地类型应用于富营养化水体处理效率之间的差异。【方法】采用原位观测和室内化验的方法测定了人工湿地不同季节水质状况(TN、NH_4~+-N、TP、高锰酸钾指数、BOD_5和COD_(Cr)),研究了不同类型人工湿地对富营养化水体的净化作用。【结果】不同类型的人工湿地对水体的营养成分净化效果存在较大的差异,虽然具体的净化效果不尽相同,但3种类型的湿地对TN、NH_4~+-N、TP、高锰酸钾指数、BOD_5和COD_(Cr)去除率均体现出明显的季节变化特点,均呈倒"V"形的变化趋势,并在夏季达到最大水平的去除率,同样的月份,垂直流对水质各指标的去除效果最佳,其次是潜流、表面流,其中对BOD_5和COD_(Cr)的去除效果相对更佳,不同类型人工湿地对NH_4~+-N、TN的去除率在0.05的显著性水平下存在明显的差异,对高锰酸钾指数净化效果相差不大;垂直流和表面流对BOD_5和COD_(Cr)去除率差异并不显著。与潜流和表面流湿地相比,垂直流湿地植被N含量、P含量、N积累量和P积累量均为最高,而潜流和表面流差异不大。通过相关性分析发现,就这3种不同类型的人工湿地而言,其对NH_4~+-N、TN、TP的去除率分别与湿地植物N、P含量及累计量存在显著相关性,以此达到去除水质中N、P等元素的目的。【结论】垂直流人工湿地对富营养化水体的净化效果更佳。     

潜流人工湿地修复河道水质研究

[目的]研究不同填料潜流湿地对污染物的处理效果,为小城镇河网水体修复提供依据。[方法]研究了砾石、卵石、页岩3种不同填料潜流湿地对受污染河道水质修复的运行情况及处理效果。[结果]砾石、卵石、页岩填料湿地对受污染水体中TN、TP、CODMn均有较好的去除效果,其中砾石床潜流湿地运行效果最好,平均可分别处理49.4%的TN、34.7%的TP及48.5%的CODMn。[结论]潜流人工湿地可以有效改善受污染河道水质,且投资少、操作简单,适于在小城镇推广。     

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。     

水平流-垂直流复合人工湿地系统对污水的净化效果研究

采用人工处理池，将水平流与垂直流湿地系统组合成复合式人工湿地处理系统，研究了此系统在停留时间为5d时对城市污水的净化效果。结果表明，水平流-垂直流复合人工湿地系统处理效果相当稳定，其对化粪池出水中COD，BOD5，TP，TN，SS的平均占除率分别为72％，80％，83％，33％和60％以上。而种植系统去除效果明显高于无种植系统。     

扎龙湿地水质变化趋势的灰预测

扎龙湿地是我国最早列入国际重要湿地名录的湿地之一。近年来随着人类活动的加剧,湿地水质的恶化正在引起科研界的关注。以东升水库、吐木可小桥、哈塔桥三个主要点位近几年来的监测数据为基础,应用较为流行的Matlab软件和GM(1.1)模型对扎龙湿地未来几年的水质变化趋势进行了预测。结果表明,未来几年扎龙湿地三个主要点位的水质变化是CODMn和BOD5呈上升趋势,而TN和TP则呈下降趋势。最后在此基础上提出科学合理的生态修复对策。     

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。     

多级表面流人工湿地技术净化公园景观用水研究

采用多级表面流人工湿地技术净化公园景观水体,并监测其对污染物的处理效果。结果表明:多级表面流人工湿地对公园景观水体具有一定的净化能力,对化学需氧量(COD)平均去除率为43.64%,对总氮(TN)的去除率位于15%~35%之间,总磷(TP)的平均去除率为28.8%,能明显降低水体的浊度。湿地系统对COD、TN的去除率随着温度的升高而逐渐增大,对TP的去除影响不大。多级表面流人工湿地技术在景观水体的净化中具有广阔的前景。     

湿地植物在不同水力条件下对中水的净化效果

[目的]研究湿地植物在不同水力条件下对中水的净化功效。[方法]在人工构建的湿地系统中,将中水回用作为湿地水源,研究了5种湿地植物菖蒲、美人蕉、梭鱼草、再力花和狐尾藻在不同水力停留时间、水深和水流速度(湿地表面流速和湿地渗滤流速)下对供试中水总氮(TN)、总磷(TP)的去除效果。[结果]湿地植物在适宜水力条件下对中水具有一定的净化效果,其中菖蒲和美人蕉的TN系统出水含量符合"地表水环境质量标准Ⅲ类"水体要求,TP系统出水含量符合"地表水环境质量标准Ⅱ类"水体要求。综合考虑5种植物对TN、TP的去除效果,模拟湿地系统适宜采用的水力停留时间为2 d,水深为20 cm。该情况下,不同表面流速处理对中水TN平均表面去除率达到21.08%,TP平均表面去除率达到17.63%。而不同渗滤流速处理对中水TN、TP系统去除均值分别为57.72%和64.84%。[结论]该研究可为中水污染治理提供科学依据。     

人工湿地工艺在污水处理中的应用优势分析

【目的】研究人工湿地工艺在污水处理中的作用,明确人工湿地工艺运行机制,为污水处理行业提供借鉴。【方法】以实际监测数据就当前国内生活污水处理常用的氧化沟工艺、ICEAS工艺及垂直流人工湿地工艺对CODCr、BOD5、SS、TP、TN这5项指标的处理现状作了分析比较。【结果】人工湿地工艺相对于其它两种工艺表现出了更加优秀的处理能力,CODCr、BOD5、SS、TP、TN等5项指标的去除率均相对较高。应用人工湿地工艺的污水处理厂CODCr、BOD5、SS、TP等4项指标的年平均去除率均达到了90%及以上,TN的去除率也可达80%。【结论】从处理效果、投资及运营成本等各方面来看,人工湿地应用在中小型污水处理厂生活污水的处理中表现出突出的优势。将人工湿地工艺运用在污水处理中可大大提高污水的处理效率,还可降低运行成本。     

人工湿地在我国北方地区冬季应用的研究

为确定利用人工湿地在北方地区冬季运行所需的设计参数,利用在官厅水库岸边建立的人工湿地,开展了潜流人工湿地系统处理官厅水库水的冬季试验研究。结果表明,在寒冷的冬季,潜流人工湿地系统在隔离层保护下可以正常运行,使用不同的覆盖物进行隔离保温,对系统的处理性能有很大的影响,在水力负荷率为0.25～0.45m·d-1时,冬季CODMn和NH4+-N的去除率分别为15%和50%,BOD5、TN和TP的去除率分别为65%、25%和35%。去除率随水力负荷率的提高而降低,当水力负荷超过0.4m·d-1时,去除率明显降低。潜流人工湿地系统在冬季寒冷低温条件下对微污染地表水有较好的净化效果。     

人工湿地对城市降雨径流污染的净化作用

根据城市降雨径流的水质和水量特征,我们连续3年采用新型折流式人工湿地对其进行了降雨径流净化研究。对人工湿地不同运行阶段模拟降雨径流的净化效果进行了对比,分析COD_(Cr),BOD_5,SS,TN,TP,NH_4~+-N在湿地系统中的沿程变化,探讨人工湿地削减城市降雨径流污染效应。结果表明:各污染物在人工湿地中的削减效应大小依次为:SSCOD_(Cr)BOD_5NH_4~+-NTNTP,其中对SS的削减效应显著高于其他污染物的削减效应(P0.05),对TP的削减效应最弱(P0.05);人工湿地对COD_(Cr),BOD_5,SS,TN,TP,NH_4~+-N的削减效应在1～7月呈逐渐增加趋势,局部有所波动,9月达到最大值,9月以后削减效应趋于平稳;除了TN外,折流式人工湿地系统出水各污染物均达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类质量标准,其中TN达Ⅳ类标准。降雨径流各污染物主要在人工湿地的第1格被去除,其中,COD_(Cr),BOD_5,SS,TN,NH_4~+-N均有一半以上的削减效应发生在第1格,随着人工湿地沿程进水浓度的增加,其削减效应逐渐下降。因此,折流式人工湿地系统对城市降雨径流的净化效果显著,并且该湿地系统具有较强抗冲击负荷能力,可用于城市降雨径流污染的控制和雨水利用。     

不同覆盖度生态浮床净化污染水体的效果

利用生态浮床处理富营养化水体,结果表明:生态浮床对水体中总氮(TN)、总磷(TP)、高锰酸盐指数(CODMn)和五日生化需氧量(BOD5)的去除效果均较高,可达75%以上;除TP外,各处理的TN、CODMn、BOD5去除率与覆盖度呈正相关;TP因初始浓度较低,试验终期各覆盖度处理间去除率基本无差异;各处理的溶解氧(DO)含量以0%覆盖度上升最明显,其他处理增幅较小,且呈现覆盖度越高,DO增幅越小的特点。     

稻屯洼人工湿地冬季水质净化效果研究

针对人工湿地冬季运行效果问题,以稻屯洼人工湿地为—研究对象,对其冬季水质进化效果进行了分析,结果表明,冬季条件下稻屯洼人工湿地仍能保持较好的水质净化效果,水中COD、NH3-N、TN、TP去除率分别为77.96％、85.83％、52.19％、75.66％,出水水质基本满足地表Ⅲ类水质标准,保障了南水北调东线工程的水质安全.     

表面流人工湿地在池塘养殖循环经济模式中的净化效能研究

2005年7月30日—12月2日,每月一次对人工湿地的进、出水进行采样,以总磷（TP）、总氮（TN）、正磷酸盐（PO4^3--P）、硝酸盐氮（NO3^--N）、亚硝酸盐氮（NO2^--N）、氨氮（NH4^＋-N）、高锰酸盐指数（CODMn）、叶绿素a（Chla）等为主要水质指标,研究了在池塘养殖循环经济模式中表面流人工湿地对混养区养殖废水的净化效能。结果表明,5次测定中,人工湿地对NH4^＋-N、NO2^--N、NO3^--N、PO4^3--P、TN、TP和CODMn的去除率分别变化在56.25%～91.67%、38.46%～79.59%、43.75%～81.82%、47.50%～78.67%、31.37%～80.00%、39.53%～71.43%和32.07%～50.00%,平均去除率分别为76.91%、53.06%、60.88%、61.33%、54.22%、59.15%和41.69%。出水水质的综合营养状态指数（TLI（∑））分别从50.33、51.11、50.28、56.00和51.08的富营养状态降低到39.86、41.28、42.70、47.76和46.16的中营养状态,而且CODMn在所有测定时间下的出水水质中均达到地表水环境质量标准（GB3838—2002）的Ⅱ类水质标准,出水中的TP在大多时间下达到了地表水环境质量标准（GB3838—2002）的Ⅰ类或Ⅱ类水质标准。说明表面流人工湿地对养殖废水具有很好的净化效果。     

凌河流域人工湿地水质净化效果分析

为了解凌河流域人工湿地对水质的净化效果,探讨湿地进出水水质变化情况,本研究选取凌河流域共6个人工湿地,于汛前(5月)、汛中(6月)和汛后(10月)对湿地布点采样,监测了湿地进出水前后水体溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)、氨氮(NH3-N)、总磷(TP)、总氮(TN)、总悬浮固体(TSS)等指标变化,分析了各湿地对污染物的去除率。结果表明:大部分湿地对水体COD、NH3-N、TP和TSS等污染物具有较好地去除效果,部分指标去除率达90%以上。不同时期湿地对污染物的去除效果不同,其中5月去除COD的有效点位最多,6月去除TP的点位最多,10月去除COD和TSS的点位最多。不同类型的湿地对污染物所起的净化效果也不同,其中以碎石坝为主的老虎山河湿地对悬浮物去除效果较好,且5,6和10月份对TSS的去除率分别为94.4%,77.0%和17.3%,其他以植物为主的生态型湿地对氮、磷等营养物质的去除效果较好。总体上,老虎山河湿地和凉水河子湿地去除污染物能力相对最好,有去除效果的点位分别为66.7%和60.0%。因此,可根据水污染的特点,有选择性和针对性地建设人工湿地,污染较严重的区域还可建立复合式人工湿地。     

菩提子/美人蕉-黑麦草人工湿地生态工程净化效果研究

本论文研究了菩提子/美人蕉-黑麦草人工湿地生态工程在杭州气候条件下,净化流入西湖污水的效果,比较了不同季节、不同水力负荷条件下系统的净化效果及其间的差异.结果表明该湿地对总氮(TN)、化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD5)的总去除率在40%～50%之间,总磷(TP)的去除率在60%～70%之间,氨氮(NH4-N)的去除率达90%以上.春夏季的净化效果优于秋冬季,全年TN、TP、COD、BOD5的最低去除率分别保持在30%、60%、40%、35%左右.在同一时期不同的水力负荷(200～1200 mm/d)下系统净化效果无明显差异.     

垂直流人工湿地技术在北方污水处理及回用工程中的应用

以垂直流人工湿地为核心的污水处理系统用于天津某镇污水处理及回用,系统去除效果好,运行稳定,出水可作为人工湖的补水。外界温度为20～30℃时,整个系统对CODCr、BOD5、SS、NH3-N和TP平均去除率分别为89.2%、95.4%、92.3%、89.8%和92.2%;外界温度为-6～4℃时,整个系统对CODCr、BOD5、SS、NH3-N和TP平均去除率分别为86.7%、94.2%、89.6%、84.0%和89.8%。人工湿地污水处理系统可通过优化运行参数来减少低温对系统造成的不利影响。