不同碳氮比条件下4种可控因素对垂直流人工湿地总氮去除的影响

以模拟垂直流人工湿地为研究对象,采用正交试验法考查了在不同碳氮比(C/N)条件下,进水流量、水位高度、湿干比及运行周期4个可控因素对垂直流人工湿地脱氮的影响.结果表明,增加C/N可提高总氮去除效率,4个可控因子对污水总氮的去除有显著影响,进水量是总氮去除最重要的影响因素,干湿比的影响强度随着C/N的增大而增加,当C/N为1:1和3:1时,总氮的去除效果最优组合为:水位高度为50 cm,湿干比为2:1,周期为24 h且进水流量为80 cm·d-1;当C/N为5:1时,总氮的去除效果最优组合为:水位高度为25 cm,湿干比为1:1,周期为24 h且进水流量为80 cm·d-1.     

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。     

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。     

高效垂直流人工湿地对污水的深度处理

深圳市环境科学研究院研发的高效垂直流人工湿地由于具有景观效果好、污染物去除效率高等特点,已被广泛地应用于污水深度处理工程.大量实践结果表明,该系统对SS、CODCr、BOD5、NH3-N、TP具有较高的去除效果,出水水质均达到《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)中的Ⅲ或Ⅳ类水质标准.     

复合垂直流人工湿地除氮正交试验研究

[目的]为提高湿地除氮效率提供理论依据。[方法]选择美人蕉和风车草构建的复合垂直流人工湿地试验系统开展除氮正交试验研究,确定复合垂直流人工湿地流程、水力负荷、pH值、COD等因素对除氮效果的影响。[结果]复合垂直流人工湿地流程、水力负荷、pH值、COD等对除氮效果均具有影响,各因素对氨氮去除率的影响由大到小依次为：流程〉水力负荷〉pH值〉COD,对总氮去除率的影响由大到小依次为：流程〉水力负荷〉COD〉pH值;当流程为1 100 mm,水力负荷为181.25 mm/d,pH值为7~8,COD为170 mg/L时,除氮效果最好,美人蕉、风车草湿地对氨氮的去除率分别为55.90%和55.49%,对总氮的去除率分别为70.69%和65.80%。[结论]该研究确定了复合垂直流人工湿地除氮的最佳运行工况。     

串式垂直流湿地去除河水CODMn效果的模拟研究

为揭示湿地对污染河水的去除效果,用温室内3级、2级、1级下行流人工湿地模拟系统去除北京清河河水中的化学需氧量（COD）。结果表明,有植物2级柱系统（水力负荷为0.2 m3·m-2·d-1,水力停留时间为1.72 d）的去除效果最佳,运行期CODMn的平均去除率为59.71 %,平均出水浓度可达地表水Ⅱ类标准。串联级数对CODMn去除的影响较大,1级柱系统对CODMn去除率与多级柱系统间均呈显著差异（P<0.05）,但多级柱系统间对CODMn去除率无显著差异（P>0.05）。植物对CODMn去除有显著影响,无-有植物各级对应系统间CODMn去除率均呈显著差异（P<0.05）,运行期有植物各级柱系统及多级系统的沿程各柱均具更好的CODMn去除效果。综合考虑去除效果及构成成本,推荐有植物2级串联系统。     

高效垂直流人工湿地在小区水处理中的应用

随着建筑小区对环境的生态功能、水环境质量、污水处理成本以及水资源综合利用的需求逐步提高,势必需要引入和发展一种成本低、管理方便、运行稳定可靠的新型生态治污技术。深圳市环境科学研究院研发的高效垂直流人工湿地技术由于具有景观效果好,污染物去除效率高等特点已被广泛地运用于小区污水处理回用和湖水循环净化。大量实践结果表明：系统对SS,COD,BOD5,NH4-N,TP具有较高的去除效果,在水力负荷0.33～0.50m/d条件下,去除率大部分达到80%以上;出水水质均达到城市污水再生循环利用水质标准。     

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.     

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。     

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。     

Influence of Internal Aeration in Vertical Flow Constructed Wetland on Effluent Oualitv

[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.     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。