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。     

不同基质垂直流人工湿地对城市污水的净化效果

选取石英砂、煤灰渣和高炉渣作为介质，再按适当的比例配以有机质和土壤组成人工土填料处理柱，进行了不同基质垂直流人工湿地对城市污水的净化效果研究。为期1a多的运行试验结果表明，煤灰渣基质对化粪池出水中COD、BOD，和TP的去除率分别达到71％～88％、80％～89％和70％～85％。高炉渣基质对化粪池出水中COD和BOD，的去除率分别为47％～57％和70％～77％，但对总磷的去除率高达83％～90％。石英砂基质虽然对化粪池出水中COD、BOD5和TP的去除率分别为36％～49％、65％～75％和40％～55％，但其导水能力最好，水力负荷最高。     

改进型和传统型复合垂直流人工湿地的净化效果研究

通过构建传统型复合垂直流人工湿地系统(Integrated Vertical Flow Constructed Wetlands System:IVFCWS)和改进型复合垂直流人工湿地系统(Improved Integrated Vertical Flow Constructed Wetlands System:IIVFCWS),并在其中分别种植彩叶草-太阳草(Coleus blumei-Toninafluviatilis:CT)和美人蕉-大水剑(Canna indica-Acorus calamus:CA),以无植物人工湿地系统为对照,比较研究不同植物组合下两种构型的人工湿地系统对生活污水的净化效果.结果表明,IIVFCWS对COD_(Cr)、NH~+_4-N、TN的净化效果显著优于IVFCWS,而对TP的去除效果则是IVFCWS较IIVFCWS强.有植物的人工湿地系统去除污染物的效果较无植物的对照系统好,其中彩叶草-太阳草组合湿地系统的去除效果较美人蕉-大水剑组合的强,分别为:COD_(Cr)的平均去除率在80.8%-52.8%之间;NH~+_4-N的去除率在93.6%～52.3%之间;TN的去除率在96.4%～67.6%之间,TP的平均去除率均达93.6%以上.     

水平流-垂直流复合人工湿地对化粪池含氮污水的净化效果

在大量试验数据的基础上,剖析了水平流-垂直流复合人工湿地的最佳工艺参数,探讨了在不同季节、不同停留时间及不同回流比条件下此复合系统对污水氮的净化效率。结果表明,进水的氨氮浓度在24～143mg·L-1之间,氨氮的去除率为24.83%～98.41%;进水的平均总氮浓度在28～187mg·L~(-1)之间变化,系统对总氮的去除率为10.63%～62.33%,氨氮的去除效果明显好于总氮的去除效果。在同一季节内,复合系统对总氮和氨氮的去除效率随着停留时间的延长及回流比的增加都有所提高。     

垂直流美人蕉模拟人工湿地对化粪池出水的净化效果

通过在3种不同基质上种植美人蕉，研究了垂直流美人蕉模拟人工湿地系统对化粪池出水的净化效果以及不同水力负荷对污水净化效果的影响。结果表明，不同填料、不同水力负荷对污水中TP、COD、NH4^ -N、BOD5的净化效果不同。由于美人蕉根系和微生物的吸收与分解作用以及基质的吸附作用，种植美人蕉的人工湿地出水水质要比对照好。     

表面流人工湿地设计的改进及污水净化效果的研究

采用加以改进的表面流人工湿地试验系统在户外自然条件下进行试验,考察其对不同浓度生活污水的处理效果。人工湿地采用三级串联,分别处理较低浓度和较高浓度人工模拟的生活污水,第一阶段处理污水浓度较低,第二阶段处理较高浓度污水,CODC r的最终出水平均去除率分别为86.98%、93.69%,对TN的平均去除率分别为84.27%、72.76%;对PO43-平均去除率分别为92.17%、95.78%,对TP的平均去除率分别为91.33%、95.46%。试验结果表明,其对不同浓度污水均有很好的处理效果,说明人工湿地系统可以有效地处理废水,对改善水质和恢复生态系统具有重要意义。     

复合人工湿地对新农村生活污水的净化效果

[目的]研究复合人工湿地对新农村生活污水的净化效果。[方法]通过建设复合垂直流-水平潜流人工湿地系统,研究其对接收新农村生活污水及雨污的池塘废水的净化效果。[结果]在春、夏、秋三季,复合人工湿地系统对废水均有较好的去除效果,且去除效果稳定。在整个运行期内,复合人工湿地系统对CODCr、TP、TN、NH4+-N的平均去除率分别达到64.71%、64.81%、40.21%、54.26%以上,且出水平均浓度均达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)III类水质标准。复合人工湿地系统的二级湿地单元出水水质明显优于一级湿地单元,但第一级的处理效果高于第二级。[结论]该研究可为新农村生活污水治理提供参考依据。     

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.     

表面流人工湿地设计的改进及污水净化效果的研究

采用加以改进的表面流人工湿地试验系统在户外自然条件下进行试验,考察其对不同浓度生活污水的处理效果。人工湿地采用三级串联,分别处理较低浓度和较高浓度人工模拟的生活污水,第一阶段处理污水浓度较低,第二阶段处理较高浓度污水,CODC r的最终出水平均去除率分别为86.98%、93.69%,对TN的平均去除率分别为84.27%、72.76%;对PO43-平均去除率分别为92.17%、95.78%,对TP的平均去除率分别为91.33%、95.46%。试验结果表明,其对不同浓度污水均有很好的处理效果,说明人工湿地系统可以有效地处理废水,对改善水质和恢复生态系统具有重要意义。     

复合垂直流人工湿地除氮磷效果研究

利用复合垂直流人工湿地处理低浓度典型生活污水,研究了运行方式和水力负荷对氮、磷的净化效果。结果表明,周期6h(进水3h间歇3h)对氮、磷的净化效率最高,美人蕉湿地床的NH3-N、TN、TP出水水质分别为3.51、6.00、0.26mg/L,去除率分别达到73.50%、70.54%、92.50%;风车草湿地床NH3-N、TN、TP的出水水质为4.91、6.96、0.33mg/L,去除率分别达到58.10%、65.84%、91.60%。各指标均能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)》一级A标准。对水力负荷的进一步研究结果表明,水力负荷从高降低至363mm/d时,美人蕉湿地床出水NH3-N、TN、TP分别为5.86、8.24、0.61mg/L,风车草出水NH3-N、TN、TP分别为5.46、9.22、0.69mg/L,两湿地床的NH3-N、TN均低于一级A标准,出水TP低于一级B标准;进一步降低水力负荷至181mm/d时,出水的氮、磷指标均达到一级A标准。     

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7d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6d和NH4＋-N去除率以HRT为5d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6d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。     

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。     

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。     

水力负荷对垂直流人工湿地堵塞的影响

[目的]为了缓解人工湿地的堵塞问题,探讨水力负荷对垂直流人工湿地堵塞的的影响。[方法]该试验通过人工土柱模拟垂直流人工湿地,设置4个水力负荷水平即50、100、150、200 cm/d,找出水力负荷对人工湿地堵塞的影响,并探索该因素运行过程的阈值。[结果]不同水力负荷水平在人工湿地堵塞过程中影响较大,在高水力负荷条件200 cm/d下,系统有效使用寿命只有半年时间,而且可以推测单因素水力负荷的阈值应该处于100~150 cm/d之间;低水力负荷系统的运行时间还可以持续6个月,中水力负荷系统的运行时间还可以持续3个月。[结论]对以后湿地堵塞试验提供分析依据。     

折流式表面流湿地对水质净化效果的影响

[目的]研究折流式表面流湿地对水质净化效果的影响,为受污染河流的生态修复提供参考。[方法]在贾鲁河畔建成总面积为7400m^2的条带折流式表面流湿地系统,并测定水中DO、TN、TP、NH4＋-N、CODCr、SS、SD等指标含量。[结果]折流式表面流湿地能显著改善出水水质,提高透明度和溶解氧含量,降低SS含量;TN去除率夏季保持在73%以上,初冬TN去除率降到23%;TP去除率受温度影响不大,夏季保持在77%以上,秋冬仍在保持在69%以上;NH4＋-N去除率夏季保持在83%以上,秋冬季略有下降,但仍保持在75%以上;对CODCr的去除率在14%～50%。[结论]折流条带式表面流湿地技术有效地提高了表面流湿地净化效果,是可行的生态恢复手段。     

折流式表面流湿地对水质净化效果的影响

[目的]研究折流式表面流湿地对水质净化效果的影响,为受污染河流的生态修复提供参考。[方法]在贾鲁河畔建成总面积为7400m2的条带折流式表面流湿地系统,并测定水中DO、TN、TP、NH4＋-N、CODCr、SS、SD等指标含量。[结果]折流式表面流湿地能显著改善出水水质,提高透明度和溶解氧含量,降低SS含量;TN去除率夏季保持在73%以上,初冬TN去除率降到23%;TP去除率受温度影响不大,夏季保持在77%以上,秋冬仍在保持在69%以上;NH4＋-N去除率夏季保持在83%以上,秋冬季略有下降,但仍保持在75%以上;对CODCr的去除率在14%～50%。[结论]折流条带式表面流湿地技术有效地提高了表面流湿地净化效果,是可行的生态恢复手段。     

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。