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。     

不同植物对富营养化水体净化效果的研究

[目的]研究水生植物净化富营养化水体的效果。[方法]通过室外盆栽试验,研究4种水生植物对富营养化水体中污染物的去除能力。[结果]菖蒲、美人蕉、黄花鸢尾、水葱对水体中TN的去除率分别为83.23%、80.21%、79.68%、89.45%,TP的去除率分别为80.17%、88.00%、78.95%、83.33%,COD的去除率分别为80.23%、82.71%、88.04%、69.33%。[结论]4种水生植物在富营养化水体中生长良好并对水体COD、TN、TP有明显的去除效果。     

不同生态浮床对景观水质的净化效果

【目的】明确不同生态浮床改善亚热带地区景观水质的效果,为我国南方地区应用生态浮床技术修复生态水环境提供参考依据。【方法】对比分析不同生态浮床对景观水体化学需氧量(COD)、总磷(TP)、总氮(TN)、氨氮(NH4+-N)去除能力及浮床植物生长状况的影响。【结果】美人蕉、鸢尾、花叶芦竹均能适应较高有机物及氮、磷浓度的水体,具有良好的适应性,对水体COD、TP、TN及NH4+-N也表现出良好的去除能力,但以美人蕉的净化效果最佳。美人蕉+组合填料生态浮床、美人蕉生态浮床、组合填料浮床对水体COD、TP、TN及NH4+-N的去除能力分别为33.75~48.98、0.23~0.93、3.71~10.26和4.12~8.44 mg/m2,3种不同生态浮床对水体COD、TP、TN和NH4+-N的去除能力存在极显著差异(P<0.01),去除能力排序为美人蕉+组合填料生态浮床>美人蕉生态浮床>组合填料浮床。【结论】美人蕉+组合填料生态浮床对水体COD、TP、TN及NH4+-N的去除效果最佳,较单一使用美人蕉生态浮床和组合填料浮床的净化效果更具优势,可作为我国南方地区修复生态水环境的首选生态浮床。     

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.     

应用于农村支浜原位修复的生态浮床净化效果研究

[目的]本文旨在研究生态浮床对农村集中居住区河道支浜的净化效果。[方法]于2018年7—10月,在江苏省常州市武进区运村村新运小桥浜运农桥段180 m河段上,选取铜钱草、梭鱼草和千屈菜3种常见植物构建组合生态浮床,开展支浜水体原位修复试验。[结果]在植物种养后,支浜上、中、下游沿程各采样点,水体固体悬浮物(SS)含量逐渐下降;水体溶解氧(DO)浓度随浮床处理时间延长呈升高趋势,而pH值则逐渐趋于中性。试验期间,受到地表径流排污口的影响,组合生态浮床对河段水体总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)的最高去除率分别为29.7%、30.73%和75.0%。在试验周期75 d内,铜钱草、梭鱼草和千屈菜对水体氮素的去除速率分别为0.36、2.56和1.10 g·m~(-2)·d~(-1);对水体磷素的去除速率分别为0.041、0.071和0.140 g·m~(-2)·d~(-1)。3种浮床植物对支浜水体的去污能力从高到低依次为:梭鱼草、千屈菜、铜钱草。[结论]在应用于农村支浜原位修复的生态浮床净化试验中,3种组合生态浮床不仅消减水体氮、磷浓度,还有效降解有机物和拦截颗粒物,对减少下游水体富营养化问题具有重要意义。     

普通与精制无纺布对富营养化河水中TN·TP的去除效果

[目的]研究不同材质无纺布材料对富营养化河水中污染物的去除效果。[方法]研究了普通无纺布(普纺)和精制无纺布(精纺)处理对富营养化河水总氮(TN)与总磷(TP)的去除效果。[结果]随着处理时间的延长,2种处理下水体中TN、TP含量均逐渐降低,并趋于稳定。试验期间,普纺处理对TN、TP的去除率为41.39%与39.27%,而精纺处理对TN、TP的去除率为52.98%与68.68%,均显著高于对照(污染自然降解)处理。[结论]吸附材料精纺对富营养水体具有较好的处理效果,可以用于富营养水体治理。     

植物组合对模拟高浓度氮磷污水净化效果

[目的]为了营造美观稳定且具有净化氮磷能力的植物群落。[方法]采用2种沉水植物+1种浮水植物+3种挺水植物构建成3个植物群落浮床[组合Ⅰ.沉水植物(穗花狐尾藻+金鱼藻)+浮水植物(凤眼蓝)+挺水植物(千屈菜+菖蒲+花叶美人蕉),组合Ⅱ.沉水植物(穗花狐尾藻+金鱼藻)+浮水植物(凤眼蓝)+挺水植物(千屈菜+菖蒲+苹),组合Ⅲ.沉水植物(穗花狐尾藻+金鱼藻)+浮水植物(凤眼蓝)+挺水植物(千屈菜+菖蒲+绿叶美人蕉)],测定种植不同植物群落的人工浮床对模拟水体中TN、TP去除效果以及DO、pH和EC的变化。[结果]植物组合去除富营养化水体中的氮明显高于对照,植物组合对水中TN有较好的去除效果,均不低于70.59%,组合Ⅲ对TN的去除效果最好,去除率为97.46%。植物组合可以明显去除水体的磷,植物组合对水中TP的去除率是28.13%～66.05%。植物组合可以明显改变水体的pH、DO含量和EC;植物组合与CK的pH均呈增加趋势;DO含量在试验结束时均减少。[结论]植物组合能移除高浓度氮磷的富营养化水体,改善水体物理指标,可以用来处理含氮水平较高的污染水体。     

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。     

不同动植物组合对衡水湖水体净化作用研究

[目的]比较不同动植物组合对衡水湖水体的净化效果。[方法]以空心菜、木耳菜两种植物和鲫鱼为试验对象,研究了不同动植物组合及单一植物对衡水湖富营养化水体中总氮(TN)、总磷(TP)的净化效果。[结果]空心菜+鲫鱼组合对衡水湖富营养化水体净化效果最好,试验进行15 d时,空心菜+鲫鱼组合对总氮、总磷的去除率分别为9.58%、42.86%;木耳菜+鲫鱼组合对总氮、总磷的去除率分别为8.88%、37.14%;两组单一植物组净化效果相对较差,空心菜对总氮、总磷的去除率分别为7.48%、28.57%;木耳菜对总氮、总磷的去除率分别为5.84%、20.0%。[结论]该研究为衡水湖富营养化水体的生态修复及当地的经济发展提供了理论依据。     

3种水生植物的不同组合对富营养水体的净化效果研究

为研究水生植物对富营养化水体的净化效果,选择风车草(Cyperus involucratus,A)、狐尾藻(Myriophylium spicatum,B)和黑三棱(Sparganium stoloniferum,C) 3种水生植物,对其单一、2种和3种不同组合进行水培试验,通过实验室模拟富营养化水体,对总氮(TN)、总磷(TP)和化学需氧量(COD) 3个水体富营养化指标进行检测。结果显示,随着处理时间的增加,各组对富营养化水体中TN、TP和COD的去除率呈递增趋势;至36 d试验结束时,各组对富营养化水体中TN、TP和COD的去除率,ABC组显著大于AB、AC和BC各组,AB、AC和BC各组显著大于A、B和C各组,ABC组合对富营养化水体中TN、TP和COD的去除率分别达到98.64%、98.36%和95.49%。AB和BC与AC组之间TN单位去除能力和COD单位去除能力存在显著差异。说明在种植密度相同的条件下,3种不同水生植物组合去除富营养化水体总氮、总磷和化学需氧量的效果高于2种不同水生植物组合,而2种不同水生植物组合比1种水生植物的净化效果更优。结果为水生植物净化营养化水体中富营养成分提供理论参考和应用指导。     

组合式三效生态浮床的构建及应用研究

[目的]构建新式生态浮床并测试其性能。[方法]构建一种以浮篮为基本单元,以粉煤灰轻质陶粒和漂珠为装载材料,集成植物吸收、滤料吸附和生物挂膜三重功效于一体的新式生态浮床,并将该浮床单元体用于水体净化模拟试验。[结果]受试水体的TP、TN、NH3-N和COD浓度分别由0.699 9 mg/L、4.898 mg/L、1.945 mg/L和68.34 mg/L降至30 d后的0.003 2 mg/L、0.051 mg/L、0.001 mg/L和6.23 mg/L,水体修复效果快速而显著。试种的青菜、空心菜和美国四季青草长势良好,发芽率和生长速度高于土壤对照组。[结论]三效生态浮床在净水效率、植物种植方式、运行方式及景观价值等方面均较传统生态浮床有了大幅度的改进和提升,并可实现环境和经济的双重收益。     

浮水植物对富营养水体的作用研究

[目的]研究3种浮水植物对富营养化水体中营养盐的去除能力。[方法]选择采自鄱阳湖3种不同的浮水植物(凤眼莲、水浮莲和槐叶萍),利用软隔离小区试验研究了它们对富营养化水体的净化作用效果。[结果]浮水植物处理进行150 d时,3种浮水植物对水体中总氮的去除率分别为槐叶萍(70%)>凤眼莲(67%)>浮水莲(61%);对TP的去除率分别为凤眼莲(56%)>水浮莲(53%)>槐叶萍(49%)。凤眼莲和槐叶萍处理围区的水质净化效果较好,这与植物自身吸收同化污染水体中氮素、磷素的能力大小及植物根系微生物的作用都有关。凤眼莲和槐叶萍在提高水体透明度方面效果也较好。[结论]凤眼莲和槐叶萍的长势最佳,生长周期长,对水体中总氮和总磷的去除效果最好,对其他水质指标的改善效果也最好。     

光滑河蓝蛤对净化养殖废水的净化效果

[目的]研究光滑河蓝蛤(Potamocorbula laevis)对大棚对虾养殖尾水的净化效果,确定净化废水时蓝蛤的养殖密度。[方法]设4个光滑河蓝蛤养殖密度处理,分别为0.5、1.0、2.0、3.0 ind/L,1个空白对照(CK),每组设置3次重复,养殖4 d,整个试验期间不换水,不投放饵料,测定不同处理对养殖废水中硝酸盐、氨氮(NH+4-N)、总磷(TP)、总氮(TN)的去除效果。[结果]光滑河蓝蛤4个养殖密度对NH+4-N、TP、硝酸盐均有显著的去除效果(P0.05),其中,1.0 ind/L处理净化效果最佳,对废水中硝酸盐的去除效率为62%±15.06%,NH+4-N的去除效率为48%±9.41%,TP去除率为99%±17.78%,TN的去除率为60%±3.74%。CK的净化效果最低,对废水中硝酸盐、NH+4-N、TP、TN的去除率分别为15%±3.36%、16%±0.58%、38%±6.86%、33±1.58%。[结论]光滑河蓝蛤的最佳养殖密度为1.0 ind/L。     

美人蕉生态浮床处理含铜废水

[目的]研究水生植物控制重金属污染废水的条件。[方法]采用生态浮床技术,研究不同水力停留时间(HRT)、pH、曝气强度及污染负荷条件下美人蕉对含铜废水的修复效果。[结果]美人蕉生态浮床系统在最优控制参数(HRT=5 d,pH=5～7,DO=5.1 mg/L)下,对低浓度含铜废水的去除率均可达到74%以上,且随着HRT、曝气强度的增加,对铜的去除率逐渐升高,直至达到稳定状态。美人蕉各器官对铜的富集规律为:根茎叶,最大吸附量分别达到了1 859.04、186.20、127.53 mg/kg。[结论]美人蕉生态浮床系统对含铜废水具有较好的处理效果。     

SBR反应器中好氧颗粒污泥处理模拟废水的反应特性

[目的]研究SBR反应器中好氧颗粒污泥处理模拟废水的反应特性。[方法]将SBR好氧颗粒污泥反应器应用于模拟废水的处理,研究反应器中溶解氧随曝气强度的变化规律,并探讨一个反应周期内COD、TN、TP去除率的变化。[结果]不同曝气强度下,SRB反应器开始曝气时（第11 min）溶解氧值均最低,之后呈上升趋势,均在第13 min出现第一个＂平台＂,且曝气强度越大,该＂平台＂越高;50min后溶解氧值波动较小。反应周期结束时,不同气速下COD、TN、TP去除率分别达98%、75%、80%以上,且不同气速对污染物的去除有一定影响。[结论]该研究为今后废水处理工程的实际应用提供了技术指导。     

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)。