复合垂直流人工湿地对TN去除效果的正交试验

以农村生活污水为研究对象,通过正交试验设计,考察了复合垂直流人工湿地系统在选定的影响因素及水平下对污水中TN的去除效果。通过四因素三水平的正交试验,在控制进水碳氮比、水力负荷、pH值及流程高度的情况下,测定湿地系统对TN的去除效果,以寻求优化的因素组合。结果显示,间歇运行的复合垂直流人工湿地系统对TN有良好的去除效果,4个控制因素进水碳氮比、水力负荷、pH值及流程高度对污水中TN的处理效果具有极显著影响,当进水碳氮比为8,水力负荷为40 mm/d,pH值为7,流程高度为1 000 mm时,湿地系统对污水中TN的去除效果最佳。     

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。     

人工湿地脱氮除磷研究进展

归纳总结有关人工湿地去除氮和磷的机理,并分析基质、进水水质和水流类型等因素对处理效果的影响,指出存在的问题和发展方向。     

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.     

垂直流人工湿地系统中氮去除影响因素的研究

垂直流人工湿地作为发展极为迅速的污水处理技术,在水体修复与生态建设方面发挥着重要作用。总结分析了垂直流人工湿地系统中的基质类型、植物种类、微生物过程等因素对氮去除的影响。     

复合垂直流人工湿地污水氮的去除效果研究

采用复合垂直流人工湿地(IVCW)系统，研究了系统内部水流方向上各态氮和其它理化参数的变化。结果表明，复合垂直流人工湿地中，硝态氮、亚硝态氮、溶解氧和pH沿水流方向逐渐减小；总氮去除率为43．63％，可使劣V类水的总氮指标降至Ⅲ类；氮的去除主要发生在下行池，上行池因溶解氧低、有机碳不足和系统向水中释放氮的原因，脱氮效果不明显。     

垂直流人工湿地脱氮过程的生态动力学模拟与分析

根据实验性模拟垂直流人工湿地进、出水数据和系统动力学的研究方法,运用STELLA系统动力学软件对模拟垂直流人工湿地脱氮过程进行建模分析。STELLA分析结果表明:构建的STELLA动力学模型能较准确地模拟垂直流人工湿地对废水中NO-3-N、NH+4-N、TN的去除率,但对废水中有机氮去除率的模拟性较差;在运行正常的情况下,该模型可以对垂直流人工湿地系统氮的去除过程进行描述,并可为其处理出水浓度变化的预测提供理论依据。     

模拟串联垂直流人工湿地去除重污染河水中氮的研究

利用在温室内构建的串联垂直流人工湿地模拟装置净化北京市清河污染河水,研究2种水力负荷、3个串联级数、有无植物等对湿地除氮效果的影响。5个多月的运行结果表明:在进水总氮(TN)浓度平均12.36 mg·L-1,氨氮浓度平均5.92 mg·L-1时,TN去除率在水力负荷为0.2 m3·m-2·d-1时明显高于0.4 m3·m-2·d-1时;串联级数对氮去除有一定影响,1级柱与3级柱系统间存在显著差异(P0.05),多级柱系统间无差异(P0.05);植物显著影响除氮,有-无植物系统间存在显著差异(P0.05)。总体上,水力负荷为0.2m3·m-2·d-1时,有植物3级柱系统的TN、氨氮的去除率最高,其中氨氮去除率高达85.74%,出水平均浓度0.43 mg·L-1,达地表水Ⅱ类水质标准。     

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。     

垂直流人工湿地中污染物的沿程变化

以垂直流湿地处理生活污水为例,通过对两种垂直流湿地中不同深度填料中水样的分析,讨论了5个水力负荷条件下,CODCr、NH4^＋-N、TN、NO3^--N浓度的沿水流方向变化。结果表明,水力负荷为8．5、10．6、14．1cm·d^-1时,多层填料（1#）湿地和双层填料（2#）湿地中的CODCr浓度均涮缝降低,在0-20cm浅层填料处,即可去除绝大部分的有机污染物。1#湿地和2#湿地中NH4^＋-N、TN、NO3^--N浓度的沿程变化桎不同的水力负荷条件下差异较大。比较分析表明,垂直流湿地的填料结构和水力负荷影响硝化和反硝化反应的进程,从而影响氮污染物的沿程变化。     

潜流人工湿地系统中氮去除影响因素研究

对潜流人工湿地系统中基质的类型、植物的种类、对微生物过程产生影响的各因素以及水力停留时间、污染负荷等其他因素进行了分析,探讨了其对潜流湿地系统脱氮过程产生的影响。     

不同水力负荷下两类湿地脱氮效果对比研究

在不同水力负荷下,对比研究了复合垂直流人工湿地和潜流人工湿地对污水处理厂二级出水的脱氮效果。结果表明,复合垂直流人工湿地系统对NH_4~+-N的去除能力显著高于潜流人工湿地系统(P0.05),但是两类湿地系统对TN的去除能力差异并不显著(P0.05)。水力负荷越低,两类湿地系统对NH_4~+-N、TN去除率的差距越明显。以脱氮为主要目标时,复合垂直流人工湿地系统最佳的水力负荷为0.6~0.8 m/d,潜流人工湿地系统水力负荷可取低值0.4~0.6 m/d。     

垂直流湿地对生活污水中磷的去除效果研究

在5个不同的水力负荷条件下,研究了2种填料结构的垂直流湿地对低浓度生活污水中磷的去除效果。结果表明,运行初期人工湿地填料的结构和水力负荷对污水中磷的去除有一定的影响。水力负荷为8.5、10.6、14.1和21.2cm·d-1时,双层填料湿地(1号湿地)对磷的去除效率均可高达97.5%。多层填料湿地(2号湿地)的水力负荷为8.5和10.6cm·d-1时,对磷的去除率可达96.3%;当水力负荷为14.1、21.2和42.4cm·d-1时,人工湿地对TP的去除效率随水力负荷的增大而逐渐降低,分别为92.7%、81.2%和34.5%。磷的静态吸附实验表明,填料对磷的吸附是非常有限的。填料对磷吸附饱和前,垂直流湿地对生活污水中的磷具有良好的去除效果;填料磷吸附饱和后,去除效果较差。     

人工湿地基质吸附氮磷效果研究进展

结合国内外的最新研究成果,就人工湿地的概念、分类及组成、不同人工湿地基质的种类及其组成对去除氮磷的研究进行了综述,同时,还分析了基质脱氮除磷的机理,并对人工湿地技术的研究进行了展望。     

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%。     

低碳高氮废水的人工湿地脱氮研究进展

围绕如何提高人工湿地对低碳高氮废水中氮的去除效率,介绍了人工湿地污水处理系统脱氮的机理,归纳阐述了碳源、溶解氧、温度以及pH值等因素对人工湿地处理低碳高氮废水时脱氮效果的影响,并对人工湿地处理低碳高氮废水的研究方向作了展望。     

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。     

间歇流模拟人工湿地去氮除磷效果及N2O排放的小试研究

为研究不同基质人工湿地对氮、磷的去除效果及净化过程中N2O的排放,在温室内选用炉渣、沸石和土壤为基质,以水芹（Oenanthe javanica）、黑麦草（Lolium mutliflorum）和香根草（Vetiveria Zizanioides）为植被构建了人工湿地处理生活污水。结果表明,在较低的氮、磷负荷和水力停留时间为6d条件下,炉渣、沸石和土壤基质湿地对TN、NH4^＋-N、NO3^--N和TP的去除主要集中于污水停留的前3d,之后各污染物浓度下降的幅度较平缓。3种基质人工湿地系统对TN、NH4^＋-N和TP均表现出很好的去除效果,各系统的TN、NH4^＋-N和TP的平均去除率均超过91．0％;3种基质人工湿地系统对NO3^--N的去除率相对较低,为58．0％-85．5％。植物种类不同,其吸收N、P的能力存在很大差异。3种基质湿地中黑麦草对N、P的吸收能力远高于水芹和香根草;黑麦草吸收的N、P总量占各湿地系统TN、TP输入量的38．3％～57．4％和87．6％～91．1％,已成为人工湿地系统去氮除磷的主要途径：水芹和香根草的氮、磷吸收总量仅分别占各系统TN、TP输入量的9．7％～18.3％,15．6％～34．5％和4．7％～8．1％,6．1％～13．4％。炉渣、沸石和土壤湿地系统N2O的平均排放通量分别为3．68～15．19μg·m^-2·h^-1,4．29～8．33μg·m^-2·h^-1和7．03—18．94μg·m^-2·h^-1;整个试验期,3种基质湿地系统的N20排放总量为4．24—21．82mg·m^-2,占各系统TN输入量的0．014％～0．100％,此途径排出的N对各湿地系统TN的去除贡献很小。