多基质土壤混合层技术研究应用

多基质土壤混合层( multi-soil-layering,MSL)技术是由日本开发的一项以土壤为主要基质的新型污水处理工艺,该工艺净化区主要由土壤混合层和通水层交叠成层排列而成.MSL技术在污水处理上具有其他常规以土壤为基质的污水处理技术所不具有的优势,如不易堵塞、系统水力负荷大、增强土壤的净化能力等,并且已在生活污水、餐饮废水及微污染河水处理上进行了研究应用.本文从MSL技术的系统结构、作用机制及其应用等方面进行了阐述,为该技术在我国的研究应用提供参考依据.     

进水氨氮浓度对SBR法处理猪场废水的影响

为获得SBR应对不同氨氮浓度猪场废水的适应时间及处理能力的变化情况,以低浓度废水启动SBR达稳定状态,通过逐步改变进水氨氮浓度研究SBR出水指标的变化规律.结果显示:启动至稳定状态的SBR出水氨氮、COD和磷的浓度分别为(6.37±1.70)mg·L-1、(409.90±77.00)mg·L-1、(7.29±0.13)mg·L-1,相应的去除率平均值分别为99.25％、84.18％和74.09％;迸水氨氮浓度增大,SBR在前10d整体处在冲击期,其间SBR的出水氨氮、COD和磷波动幅度较大,达稳定期后出水指标趋于稳定,且此时SBR能高效脱氮,但其降解COD和磷的能力降低.经长期高氨氮进水驯化SBR对COD的降解能力可恢复,氨氮浓度较高的进水中需要保证COD浓度以维持系统的除磷能力.     

基于秸秆材料的生物基质系统对养殖废水污染物去除效果研究

采用人工湿地处理养殖废水具有良好的去除效果和资源化利用优势,但畜禽养殖废水浓度较高,直接排入人工湿地易导致湿地植物死亡,采取措施适度降低废水污染物浓度是生态治理的重要前提。因此,本研究选取稻草和芦苇两种秸秆材料,设置稻草、芦苇和对照三个处理,利用三级生物基质消纳系统,开展为期6个月的野外控制试验,对比分析稻草和芦苇对养殖废水主要污染物的去除效果及其自身的降解特征,探讨生物基质系统对养殖废水中主要污染物的去除效果。结果表明,稻草和芦苇对主要污染物指标化学需氧量(COD)、氨氮(NH_4~+-N)、总氮(TN)和总磷(TP)均有良好的去除效果,其中稻草对NH_4~+-N、TN和TP的去除率相对较高,分别为44.9%、39.2%和39.6%,去除负荷分别为17.38、19.84和3.02 g/(m~3·d);芦苇对COD的去除率相对较高,为50.6%,去除负荷为87.28 g/(m~3·d)。NH_4~+-N和TN的去除效果与Eh呈显著正相关(P0.05),而与pH值呈显著负相关(P0.05);TP的去除则受环境因素的影响较小。稻草的降解速率显著快于芦苇,半年内的月平均降解率分别为8.0%和3.6%。稻草总体去除效果好于芦苇的原因可能与其主要成分纤维素、半纤维素和木质素的降解速率相对较快有关,但是芦苇作用的持续时间则相对较长。     

农村生活污水土壤渗滤系统处理技术研究进展

土壤渗滤系统是一种深度处理农村分散式生活污水的土地处理技术,由于其运行简单、建设成本低以及对污染物去除率高等优点受到越来越多的关注。我国最早于20世纪90年代开始对土壤渗滤系统进行研究使用,目前土壤渗滤系统在我国农村应用十分广泛。本文简述了土壤渗滤系统的概念、污染物（氮、磷、化学需氧量、固体悬浮物和致病微生物）去除机理及其在国内外应用现状,并概括分析了土壤渗滤系统存在的氮去除率低、对环境产生影响（污水渗出、温室气体排放和硝态氮淋滤）和系统堵塞等问题。最后结合国外农村污水治理的成功经验对土壤渗滤系统在我国的发展应用前景进行展望。     

生物炭对多介质土壤层系统(MSL) 处理农村生活污水的效果

为了提高多介质土壤层(MSL)系统对农村生活污水的处理效果,利用稻壳生物炭为研究对象,探究生物炭对MSL系统处理农村生活污水效果的影响。结果表明,稻壳生物炭作为MSL系统填料时对污水中化学需氧量(COD)、氨态氮(NH_3-N)、总氮(TN)、总磷(TP)的去除效率有明显的提高,COD、NH_3-N、TN、TP去除率分别为木屑填料组的1.10、1.11、1.07、1.09倍,为稻秆填料组的1.20、1.25、1.16、1.16倍,且去除性能稳定。添加了生物炭的MSL系统中COD、NH_3-N、TN、TP的降解过程符合一级反应动力学模型。     

土壤基质和水分对珙桐幼苗生长的影响

珙桐是我国的一级濒危保护植物,探讨其迁地保护的生态限制因子尤为重要。以2年生珙桐为研究对象,采用盆栽试验在3种土壤基质下,设置3种水分梯度,分别为田间持水量的80%~90%、60%~70%以及40%~50%。研究珙桐幼苗株高、地径、根系和叶片氮、磷含量对土壤水分的响应,以及在不同土壤水分下珙桐幼苗的生物量分配特征。结果表明,不同水分处理对珙桐幼苗的株高、地径均有影响,干旱处理后期珙桐幼苗的株高及地径增量显著下降;水分胁迫降低了叶片的生物量,增加了根系的生物量和根冠比;随水分含量减少,叶片及根系氮含量呈上升趋势;土壤基质对幼苗的株高、地径增量及净光合速率的影响差异不显著。说明珙桐幼苗对干旱胁迫较为敏感,且耐旱能力较差,土壤基质的适应范围较广。     

臭氧氧化-苦草深度处理猪场废水对无机营养盐的去除效果初探

进行了经氧化塘和人工湿地处理的猪场废水的臭氧氧化-苦草深度处理研究,考察了不同浓度臭氧氧化处理无机营养盐(N、P)含量的变化,和臭氧氧化-苦草处理对去除无机营养盐的作用。结果表明,三个臭氧投加浓度(10、30、50 mg·L~(-1))分别使NO-2含量降低7.7%、17.6%和21.4%,使NO-3增加5.7、4.2和2.4倍,使PO3-4增加40.1%、26.0%和0.7%;臭氧氧化-苦草处理使TN、NH+4、NO-2、TP含量分别降低11.4%~15.7%、29.9%~34.2%、22.6%~40.7%和36.0%~38.0%,使NO-3含量增加0.4~1.0倍。结果表明,臭氧氧化可以使N、P的形态发生变化,且低浓度的臭氧投加就能达到显著效果,苦草显著促进臭氧氧化后猪场处理尾水中无机营养盐的去除。     

甲鱼养殖废水在土壤-植物生态工程系统的处理与利用

以甲鱼养殖温室排放的富含营养物的养殖废水和利用废水栽培蔬菜的生态工程生产系统为研究对象,和商品营养液对比,在4种不同土壤上开展了浇灌甲鱼养殖废水栽培散叶莴苣(生菜)的研究.120 d的实验结果表明,用甲鱼废水和营养液分别处理4种土壤的生菜产量差异不显著,但生产上要用甲鱼废水完全替代营养液作为肥料用于土壤栽培,还需对甲鱼废水进行预处理;潮土对甲鱼养殖废水有较大的适应性;甲鱼养殖废水的主要营养元素组成与植物需要相比,P元素和K元素还比较缺乏.用甲鱼类废水处理的4种土壤生菜的含Ca量均大于用营养液处理的4种土壤.     

不同施肥处理对复垦土壤生物活性的影响(英文)

试验采用随机区组实验设计,通过不同施肥处理对襄垣五阳煤矿的采煤沉陷区复垦土壤进行了研究,施肥方案为:空白(CK)、无机肥(C)、无机肥+菌肥(CB)、有机肥+无机肥(CM)、无机肥+有机肥+菌肥(CMB)。试验结果表明:(1)4种施肥处理均能提高土壤有机质和呼吸作用的含量,且CMB、CM及CB处理最为显著。(2)有机肥和菌肥可以显著提高土壤酶活性,不同生育期脲酶、磷酸酶含量以CMB处理最为显著,蔗糖酶含量以CM处理最显著。(3)有机肥和菌肥对于提高土壤中的微生物碳氮效果显著。CMB,CM处理的微生物碳比CB处理增加了11%～34%,比无机肥(C)处理增加了35%～63%,CMB,CM处理的微生物氮比CB处理增加了31%～51%,比C处理增加了52%～100%。在土地复垦过程中,建议以有机肥和菌肥以及无机肥的配合使用为主,其可有效增加土壤有机质,提高土壤生物活性,改善土壤微生物的环境,增加土壤养分的和土壤的熟化。     

半干旱黄土高原引入2种豆科植物对退化耕地土壤质量的影响(英文)

[目的]寻找一条持续有效改善半干旱黄土高原退化耕地土壤质量的途径。[方法]以兰州大学黄土高原长期定位试验站为依托,对退化耕地进行了3种处理:①自然恢复;②种植两年生草木樨;③种植紫花苜蓿。[结果]自然恢复有利于改善土壤深层水分但不利于地上植物生物量的提高,而紫花苜蓿虽然地上生物量在3种处理中最高但其0⁵m的土壤含水量最低。此外,相比草木樨处理,自然恢复和种植紫花苜蓿均有利于提高土壤有机碳和全氮含量。所有处理对土壤全磷、速效磷和微生物碳含量的影响无显著差异。土壤水分是半干旱黄土高原农业发展的主要限制因子。[结论]研究表明退化耕地直接转化为自然恢复有利于半干旱黄土高原地区深层土壤水分的改善,同时磷肥的加入是农业生产可持续性的保证。该研究为半干旱黄土高原地区退化耕地的质量恢复提供重要试验依据。     

藻-菌耦合系统对猪场沼液的净化效果及其影响条件研究

针对猪场沼液中氮磷含量高且碳氮比严重失调不利于生化处理这一问题,选用对养猪废水净化效果好的近具刺链带藻和有机物降解效率高的商业化菌剂构建藻-菌系统,探讨其对猪场沼液的净化效果及其运行条件。结果表明,添加有机物降解菌不仅有助于促进微藻的生长,使微藻生物量最大值达到1.47 g·L-1,较未添加菌剂处理提高了23.53%,还能促进废水中碳氮磷的去除效果,其中总有机碳、氨氮和总磷的去除率分别提高了13.40%、3.39%和5.90%。藻-菌系统在不同温度条件下对猪场沼液中碳氮磷的净化效果差异明显。温度为30℃时最利于藻菌系统中微藻的生长,且对总有机碳和总磷的去除效果最好,此时微藻生物量最高值能达到2.21 g·L-1,总有机碳和总磷去除率为72.64%和26.66%;而最利于氨氮去除的温度为40℃,这与高温条件下氨氮易挥发有关。不同光照强度下藻-菌系统对污染物净化能力也不同。随着光照强度的增加,系统中微藻生长速度和光合产氧能力逐渐增加,系统对碳氮磷的去除效果也增强,而当光照强度从400μmol photons·m-2·s-1增加到600μmol photons·m-2·s-1时系统中微藻的生长速度和污染物的去除效果并没有提高,可见将光照强度控制在400μmol photons·m-2·s-1时系统中微藻生物量、总有机碳、氨氮和总磷去除率最高,分别为2.35 g·L-1、57.03%、68.01%和59.66%。研究表明,添加有机物降解菌可以促进微藻的生长,从而促进其对猪场沼液的净化效果,该藻菌系统运行的适宜温度和光照条件分别为30℃和400μmol photons·m-2·s-1。     

磷酸铵镁沉淀法处理猪场废水的试验研究

磷酸铵镁沉淀法(Magnesium-Ammonium-Phosphate,MAP)是近年来迅速兴起的废水脱氮新型工艺。试验以MgCl2.6H2O和Na2HPO4.12H2O为沉淀剂,考察了pH、反应时间、反应物配比、投加方式等因素对猪场废水氨氮去除效果的影响。结果表明,在pH 9.5,n(PO43-:)n(NH4+):n(Mg2+)为1:1:1.2,反应10 min时,出水氨氮浓度为36.66 mg.L-1,去除率为95.15%,残余磷浓度为28.35 mg.L-1。且采用分段加药方式的处理效果优于一次性加药,出水氨氮浓度可降至22.74 mg.L-1,去除率升至97.26%,残余磷浓度降为15.5 mg.L-1,使MAP法处理猪场废水的工艺条件得到进一步优化。     

植物多酚吸持硫酸铁沉淀法去除猪场粪污废水中氨氮的研究

以天然植物多酚(单宁)为吸持剂,以硫酸铁为沉淀剂,研究了废水pH、初始氨氮浓度、温度、吸附剂投加量等因素对吸持沉淀法去除氨氮的影响。研究结果表明:供试材料的最大吸附量达到13.8 mg·g~(-1),是人造沸石吸附量的2.4倍;在研究设定的投加量范围内,随着投加量的增加,氨氮去除率持续上升,达到16.3%;在试验条件下,供试材料对猪场废水的吸附量达到19.3 mg·g~(-1),是人造沸石的3.3倍,略优于阳离子交换树脂。植物多酚(单宁)吸持硫酸铁沉淀法有望作为一种新方法用于含氨氮废水的快速处理。     

猪场污水漂浮栽培植物修复系统的组成及净化效果研究

介绍了2种用于猪场污水氧化塘中进行污水净化处理的漂浮栽培植物修复系统的技术原理、特点、系统组成、种植管理技术,研究了在这个系统中种植美人蕉Ganna generalis、风车草Cyperus alternifolius、香根草Vetiveria zizanioides、蕹菜Ipomosa aquatica、细叶萼距花Cuphen hyssopifolia、彩叶草Coleus scutellaroides、金叶木Sanchezia nobilis和紫杯苋Cyathula prostrata等几种植物的生长状况以及这些植物对污水中氮、磷的净化效果,结果表明,这2种漂浮植物修复系统具有设施简单、管理方便的特点,这些植物中的美人蕉、香根草、蕹菜、细叶萼距花等在该系统中生长良好并具有很好的水质净化效果和广泛的应用前景。     

猪场粪污发酵微生物肥及其肥效试验

猪场粪污接种发酵可以增大目标微生物数量 ,经过微生物肥料菌株发酵的猪场污泥微生物有机肥施于土壤7天后 ,土壤中固氮菌数量增加 10倍 ,钾细菌数量增加 7.6倍 ;污水微生物有机肥施于土壤 7天后 ,土壤中固氮菌数量增加 3 .7倍 ,磷细菌数量增加 12 .5 % ,钾细菌数量增加 3 8.5 %。作为肥料在菜田施用 7天后 ,施用污水生物肥和污泥生物肥的菜心株高比施用原污水分别增高 8.5 %和 14 .8% ,叶长分别增加 1.6%和 2 4.2 % ,叶宽分别增加 8.1%和 13 .5 % ,而叶数、茎粗和根数也有不同程度的增加     

高负荷条件下厌氧氨氧化处理猪场废水启动效果研究

以厌氧反硝化泥为接种污泥启动厌氧氨氧化反应器后处理猪场废水的研究结果表明,高负荷处理条件下对废水的NH4 -N、COD、NO2-N最高去除率分别为60%、80%、99%,平均去除率分别为45%、75%、75%。     

漂浮栽培蕹菜和水葫芦净化猪场污水的研究

利用漂浮栽培方式种植蕹菜和水葫芦，通过植物根系吸收吸附作用，去除水体中的N、P元素及有机物，与没有种植植物自然降解的对照比较，探讨蕹菜和水葫芦对猪场污水的净化效果．结果表明，经漂浮栽培蕹菜和水葫芦之后污水的理化性质发生较大变化，2种植物都能大量地吸收利用水体中的N、P元素，生长旺盛，净化效果显著；在试验的3个阶段内污水中总氮的去除率蕹菜分别为94．47％、60．19％、31．88％；水葫芦分别为94．24％、68．65％、55．87％；总磷去除率蕹菜分别为28．57％、33．9％、14．39％；水葫芦分别为66．52％、53．34％、35．67％；CODcr去除率蕹菜分别为56．40％、24．24％、29．33％；水葫芦分别为47．87％、24．02％、46．75％．蕹菜、水葫芦对N、P、CODcr的去除效果显著高于对照，不同周期净化效果不同，这与试验时的气候和植物长势有关。     

混合工艺处理猪场养殖废水研究

针对规模化的猪场养殖废水具有有机物浓度高、悬浮物高、氨氮高的特点,目前控制猪场养殖废水污染的方法主要以厌氧+好氧生物处理为主,辅助物化法、自然处理法。本研究借助实际工程,采用ABR+SBR+生态氧化塘混合处理工艺,探索其处理规模化猪场养殖废水的可行性和运行效果研究。