人工湿地中污染物的迁移与转化机理研究综述

人工湿地处理系统因具有投资与运行费用低、维护管理简便、耐冲击负荷能力强、生态景观改善效果明显等优点而得到广泛关注。论述了人工湿地废水处理中有机污染物的迁移及转化机理,为我国人工湿地治理污染物的研究以及实际工程应用提供了理论依据。     

潜流人工湿地修复河道水质研究

1材料与方法 1．1试验装置潜流人工湿地污染河水处理中试系统建设在河道中段旁。系统分3块,填料分别为砾石、卵石、页岩,均混种芦苇、美人蕉、香蒲,为了景观需要,搭配少量景观植物,包括黄菖蒲、花叶芦竹、旱伞竹、鸢尾、梭鱼草、再力花、雨久花、水葱等。植物种植方法为20cm×25cm。     

波式潜流人工湿地对生活污水中磷的去除效果研究

通过试验测定波式潜流人工湿地(W-SFCW)与潜流人工湿地(SFCW)中基质、介质填料、植物在污水处理中所截留的磷含量,分析湿地各组成部分对磷的吸收作用,并对各组成部分的去除效果进行比较研究.试验进一步明确了W-SFCW和SFCW对磷的净化机理,从而为优化设计提供了基础.结果表明,在相同试验条件下,W-SFCW对TP的去除率比SFCW高.两种湿地系统中土壤和湿地植物截流吸附了较多的磷,石头填料对污水中的磷也有一定的吸附作用.其中,湿地植物芦苇比美人蕉对污水中磷的吸附作用更为明显.     

表面流人工湿地中磷的季节性迁移转化规律

研究了上海市梦清园芦苇人工湿地中磷的季节性迁移转化规律,结果表明,该人工湿地中,基质吸附和沉降是湿地磷的主要去除方式,其对磷的去除量一直保持在总磷去除量的50%以上,春季可达92.08%,秋季最低也达57.81%。但由于基质的吸附作用偏弱,磷的沉降占主导地位。植物对磷的吸收量即去除量随季节变化比较明显,在夏、秋、冬三季,其可以占到总磷去除量的20%以上。此外,外界的磷源输入占总磷去除量的16%,因此,在开放性水处理系统中外界引起的磷污染问题也应引起重视。     

人工湿地香蒲中重金属分布规律研究

为了研究香蒲中重金属的分布规律,选取皂河人工湿地和皂河人工湿地示范基地作为研究场地,以两个人工湿地中的香蒲为研究对象,通过测定香蒲不同部位中重金属铜(Cu)和铬(Cr)的含量,分析香蒲中Cu和Cr的空间分布规律.结果表明,香蒲能较好地吸收Cu,重金属在香蒲根中的含量最多,其次是茎,叶中重金属含量最少;重金属Cu在香蒲中...     

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.     

波式潜流人工湿地处理生活污水的试验研究

提出了一种新型潜流构造湿地—波式潜流人工湿地(WavySubsurfaceFlowConstructedWetland,简称W-SFCW)并进行了在相同试验条件下与水平潜流人工湿地(HorizontalSubsurfaceflowConstructedWetland,简称SFCW)进行对比试验。结果表明,W-SFCW在污染物去除方面明显优于SFCW,在相同试验条件下W-SFCW出水COD、NH4+-N和TP分别为47.1、10.4和0.42mg·L-1,去除率分别比SFCW提高8.2%、13.1%和6.6%;但W-SFCW系统水流阻力大于SFCW系统,在本试验条件下W-SFCW的湿地床体的水头损失220mm,而SFCW水头损失70mm;W-SFCW及SFCW在冬季运行期间COD、NH4+-N去除率受环境温度影响明显,但未出现恶化现象;磷去除在低温期间几乎不受影响。     

人工湿地水体改善试验研究

将人工湿地中潜流、表面流湿地进行组合用于处理河水。结果表明：人工湿地对水体改善具有很明显的作用,组合人工湿地COD去除率为66.7%-94.6%,BOD5去除率为58.6%-97.0%,SS去除率为20.0%-60.0%,氨氮去除率为50.0%-77.8%,总磷去除率为37.5%-88.9%。水体改善效果最好的为潜流—潜流人工湿地,其次为潜流—表流人工湿地,然后为表流—潜流人工湿地,最差为表流—表流人工湿地。     

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。     

水平潜流人工湿地对化粪池污水的净化效果

就不同季节条件下水力停留时间分别为1、3和5d时,水平潜流人工湿地系统对化粪池污水的净化效果进行了研究．结果表明,在同一季节,随着水力停留时间的延长,该系统对COD、TP、TN等3个指标的去除率明显提高,3d去除率明显高于1d,系统在水力停留时间5d时对COD、TP、TN的去除效果虽比3d有所提高,但增幅不明显．在夏、秋、冬3个季节,系统对COD的去除率分别达到43．48％～83．33％、53．52％～86．32％和33．33％～63．77％,对TP的去除率分别达到33．28％-66．9％、22．14％～55．85％和12．69％～42．71％,但对TN的去除效果较差,平均去除率只有19．09％．     

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。     

潜流式人工湿地在暴雨径流污染控制中应用

采用潜流式人工湿地系统对其在处理、控制暴雨径流污染问题进行了模拟研究,实验中人工模拟暴雨径流污染物浓度平均为CODcr291.23mg·L-1、TN26.08mg·L-1、TP1.38mg·L-1。实验结果表明,菖蒲-沸石湿地系统有较好的综合净化能力,去除率平均为CODcr87.13%、TN97.33%、TP77.29%。     

微孔曝气对潜流人工湿地处理稀土氨氮废水效果的影响

以包头某稀土厂稀土生产废水为处理对象,研究了微孔曝气对所构建的潜流人工湿地处理稀土氨氮废水的效果。研究发现,在所构建的潜流人工湿地系统中,微孔曝气有利于稀土废水中氨氮的去除,对潜流人工湿地运行的稳定性和可靠性均有增强。在曝气量为50和100 L/h时,所构建的潜流人工湿地能在40 d内实现稳定运行,稀土氨氮废水中的氨氮去除率由95.4%提高到98.2%以上,出水氨氮浓度稳定在5~24 mg/L,低于《稀土工业污染物排放标准(GB26451-2011)》所规定的氨氮直接排放浓度25 mg/L的要求。考虑到潜流人工湿地的运行成本,理想的曝气量应选为50 L/h。     

上行垂直流人工湿地处理景观湖水的工艺研究

研究了上行垂直流人工湿地工艺对景观湖水的浊度、CODcr、氨氮、总磷和叶绿素-a的去除效果。试验结果表明,该工艺能有效地对景观湖水进行修复,浊度、CODcr、氨氮、总磷和叶绿素-a的去除率分别为48.4%、33.1%、23.9%、26.6%和40.5%,同时减少了堵塞问题对湿地系统的影响。     

潮汐流及水平潜流人工湿地污水处理效果比较研究

利用室内潮汐流和水平潜流人工湿地装置,对不同类型人工湿地污染物的去除效果进行对比试验.结果表明:潮汐流人工湿地有利于CODG和氨氮的去除,去除率分别达到94％和95％,灯芯草水平潜流人工湿中因为湿地植物吸收和根区效应等作用使其总氮去除率达到51％,CODCr和氨氮去除率分别为76％和49％,无植物水平潜流人工湿地中CODCr、氨氮和总氮去除率最差,分别为70％、34％和36％;潮汐运行方式可改善湿地内部的氧环境,提高微生物活性,潮汐流人工湿地中微生物活性达到0.3 mg·g-1,是水平潜流人工湿地的近3倍;三组人工湿地基质微生物硝化作用强度与对应氨氮去除效果呈显著正相关关系,相关系数r=0.89(P＜0.05),表明微生物的硝化作用是主要的氨氮脱除途径,且硝化作用强度可作为反映湿地氨氮脱除能力的一个重要指标.     

华北地区潜流人工湿地浮水植物气候适应性分析

[目的]选择适合华北地区潜流人工湿地种植的浮水植物。[方法]在官厅水库黑土洼人工潜流湿地系统的水生生物塘中分别种植大薸、水葫芦和水鳖3种植物,通过实地观测3种植物的生长状况,得出3种植物对北方气候的适应性。[结果]3种水生植物中,大薸的生长速度和生长态势均最好,其生理特征能很好地适应黑土洼人工湿地水生生物塘中水环境状况;水葫芦次之;水鳖长势最差,不适应北方环境。[结论]为北方人工湿地浮水植物的选择提供了参考。     

波式潜流人工湿地基质与污水磷素去除关系研究

通过分析测试研究了波式潜流人工湿地(WavySubsurfaceFlowConstructedWetland,简称W-SFCW)运行期间基质的磷素沉积量,以便解析不同人工湿地基质对于污水磷素去除的关系。试验污水为经短时厌氧预处理的化粪池污水,并在相同试验条件下与水平潜流人工湿地(HorizontalSubsurfaceflowConstructedWetland,简称SFCW)进行了对比分析。在近2年的人工湿地连续试验期间,分别于2003年11月、2004年5月和2004年11月测定了两种人工湿地基质的磷素沉积量。结果表明,随着人工湿地运行时间的延续,污水中的磷从以人工湿地基质吸附为主,逐渐变成以难溶性磷酸盐的沉积为主;为了人工湿地持续高效地去除TP,用释放Ca2 等金属离子的基质能够促进不溶磷酸盐的沉积;W-SFCW由于使所有水流不断与土壤层、砾石层和豆石层反复接触,生成难溶性磷酸盐的几率大大高于SFCW,能够比SFCW更加显著地促进磷沉积。     

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。     

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。