曝气复合式生态浮床强化修复污水厂尾水的试验研究

采用曝气复合式生态浮床强度修复污水厂尾水,在水力停留时间为1.5d和水温为17.8～21.5℃的条件下,研究了曝气复合式生态浮床对COD、氨氮、总氮和总磷的去除效果。研究结果表明,曝气复合式生态浮床对COD、氨氮、总氮和总磷的平均去除率分别为33.9%～53.1%(平均值44.0%)、37.97%～64.45%(平均值50.8%)、33.46%～57.25%(平均值44.9%)和去除率5.43%～72.62%(平均值50.97%),其出水COD浓度远低于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级A标准。对比无/有曝气复合式生态浮床发现,曝气强化作用对复合式生态浮床修复效果的改善具有较重要的效果。曝气复合式生态浮床强化系统是一种运行管理方便、成本低廉、无需占有耕地。     

济南地区净化型雨水花园结构参数优选与试验研究

雨水花园作为"海绵城市"和城市低影响开发(LID)的技术类型之一,具有易管理、景观佳、成本低、生态好等优势。通过对济南地区水生态环境及水文特性的研究,选取种植植被、种植土层配料选择、人工填料层填料选择、人工填料层填料粒径为主要结构参数,对4因素分别设置3水平,利用正交试验设计理论,通过人工降雨方式对9组试验进行实地试验模拟。利用TOPSIS综合评价法、极差及方差对化学需氧量、悬浮物、总磷、总氮的削减率进行分析、评价,结果表明:雨水花园在削减雨水的化学需氧量、悬浮物、总磷、总氮方面效果显著;人工填料层填料选择雨水花园净化效应的影响最显著,种植土层配料选择影响最弱;最佳雨水花园净化效应的综合配置方案为狼尾草,种植土层配料为4份园土+3份腐叶土+3份砂土,人工填料为30 cm石英砂+20 cm沸石,人工填料的粒径选择小粒径。     

生态工程化循环水池塘养殖系统

为研究解决池塘养殖污染、水资源浪费和水产品安全等问题,针对传统淡水鱼类池塘养殖特点,设计了一种生态工程化循环水池塘养殖系统,系统由生态沟渠、生态塘、潜流湿地和养殖池塘组成,面积比为1︰5︰3︰30,系统中池塘呈串联结构排列,池塘对角方向建设有水层交换过水设施,系统利用1级动力提升形成循环水流。在池塘养殖密度0.20～0.82 kg/m3和系统水体日交换量10%～15%的情况下,水质检测结果表明,池塘养殖水体中的铵氮、亚硝态氮、硝态氮、总氮、总磷、化学需氧量（COD）等水质指标分别低于1.89、0.20、1     

植草沟对农村污水水质净化效果的研究

植草沟对农村污水水质净化效果仍不清楚。为定量化评价植草沟对农村污水的净化效果,以厦门市英村为典型研究区,随机选取三处污水点,进行野外采样和室内试验,每次采样和实验均重复3次。分别测定BOD_5、COD、氨氮、总氮和总磷的经过15和30 cm土柱的前后变化。结果显示,植草沟厚度为15 cm时,对BOD_5、COD、氨氮、总氮和总磷的去除率为39.3%、52.0%、53.9%、36.2%、85.1%,且可完成大部分去除效果;植草沟厚度为30 cm时,对BOD_5、COD、氨氮、总氮和总磷的去除率为56.0%、67.5%、64.8%、43.7%、64.6%。可见30 cm厚度的植草沟其净化效果的70%是在0～15 cm之间完成。植草沟对农村污水的净化效果明显,是改造硬化排污沟渠和改善农村生态环境的一种有效方式。     

促沉装置净化稻田径流排水中面源污染物的效果研究

【目的】研究促沉净化装置对稻田径流排水中主要面源污染物的去除效果,探寻适合农田径流排水的原位处理技术。【方法】于2015年在上海市奉贤区青村镇种源研发基地内选取5块稻田,在每块田的排水口处修建一套容积约为1.9 m³的促沉净化装置,内部用多面空心球和沸石按1∶2的体积比进行填充,在外围用沸石填充,分析每套装置进出水中的固体悬浮物、总氮和总磷的质量浓度。【结果】在整个稻季中,使用促沉净化装置对稻田径流排水中的固体悬浮物、总氮和总磷均具有较好的去除效果,其平均去除率分别达到61%、33%和34%。该装置对固体悬浮物或总磷的去除率与其质量浓度之间存在显著的对数正相关关系,即质量浓度越高,其去除率也越高;但对总氮的去除率与其质量浓度之间则呈一定程度的线性负相关关系。【结论】促沉净化装置对稻田径流排水中主要面源污染物均有较好的去除效果,使用促沉净化装置可在不影响流速的情况下,有效降低径流排水中污染物的质量浓度,改善周边水体环境,维护水体生态系统平衡稳定。     

南方稻田灌排系统生态整治效应分析

【目的】探明稻田水肥调控和灌排系统生态整治效应。【方法】于2014年在江西省赣抚平原灌区选取典型村庄—礼坊自然村,进行了稻田水肥高效利用综合调控技术应用,并对排水沟塘进行了生态改造,分别对早、晚稻灌水、排水和产量以及生态沟塘进出水进行分析。【结果】水稻田间水肥高效利用综合调控技术较当地农民习惯水肥管理模式节水、减排、增产和灌溉水生产率分别提高10.58%、20.34%、6.52%和18.59%,总氮和总磷减排率分别达12.37%和14.98%;排水斗、支沟经生态改造后对总氮和总磷的综合去除率达25.42%和34.22%;生态塘对总氮和总磷的去除率达25.19%和30.42%;示范区生态改造一次性投资需1.15万元/hm^2,年运行管理费需0.18万元/hm^2,年产经济效益达0.55万元/hm^2。【结论】水稻田间水肥高效利用综合调控技术和生态沟、塘均有较好的氮、磷去除效果,并且建设运行经费投入少,建议当地加强技术的宣传示范推广,建立可持续运行的经费投入渠道。     

不同水生经济植物对南四湖富营养化水体的净化效果

在南四湖湖区浅水域、废弃池塘、塌陷地水域和入湖河口水域4个生态区种植菰茭草、芦苇、蒲草、湖菱、莲藕和芡实6种水生经济植物,分别测定了其对富营养化水体中的总氮（TN）、总磷（TP）、氨氮（NH3-N）和化学耗氧量（COD）的净化效果。结果表明:6种水生经济植物均可显著降低水体中TN、TP、NH3-N和COD含量,具有较好的净化能力。同一生态区域条件下,菰茭草处理对这4种污染物的去除率均大于湖菱处理。同一水生经济植物（菰茭草、湖菱）相比,随着生态区域污染物含量降低,其对这4种污染物的去除率则呈下降趋势,且菰茭草处理的去除率显著高于湖菱处理。从对废弃池塘水体中污染物的去除率来看,对TN的去除率表现为菰茭草＞湖菱＞芦苇＞莲藕＞蒲草＞芡实,对TP的去除率表现为菰茭草＞莲藕＞芡实＞蒲草＞芦苇＞湖菱,对NH3-N的去除率表现为菰茭草＞芦苇＞莲藕、湖菱＞蒲草＞芡实,对COD的去除率表现为蒲草＞菰茭草＞芦苇＞莲藕、湖菱＞芡实。菰茭草对这4种污染物均表现出较高的去除率,净水效果最优,芦苇、莲藕、湖菱和蒲草次之,芡实最差。因此,菰茭草可作为南四湖流域及类似湖泊、水域富营养化水体水质净化的先锋植物。      

阿什河流域氮磷输出负荷及其与下垫面特征的关系研究

阿什河是松花江一级支流中污染最为严重的河流之一,农业非点源污染所带来的环境问题堪忧。以位于哈尔滨阿城区的阿什河流域为研究区,应用SWAT模型对阿什河流域总氮总磷进行模拟,分析研究区不同土地利用、土壤类型和坡度条件下营养物输出负荷规律。结果表明,不同土地利用总氮输出负荷最大的是农业用地,其次为森林、草地等,其中农业用地总氮输出量占总输出量的81.2%;不同土地利用总磷输出负荷较高的是农业用地和草地,其次为灌丛、湿地和森林,农业用地总磷输出量占总输出量的72.3%。不同土壤类型总氮输出负荷最大的是城区,其次为水稻土、黑土和草甸土等,而各土壤类型总氮输出量占比较高的是黑土、草甸土和暗棕壤,分别占38.5%、27.3%、24.0%;不同土壤类型总磷输出负荷及输出量占比顺序同总氮相一致。不同坡度下总氮总磷输出负荷大小随坡度增高而减小,不同坡度下总氮总磷输出量占比相似。     

藻类生物絮凝剂对沼液的絮凝效果研究

选择4种代表性藻种(小球藻、莱茵衣藻、紫球藻、斜生栅藻)在培养基中培养15 d,每天提取其培养液作为絮凝剂絮凝沼液,研究了不同藻种产出的絮凝活性物质对沼液的絮凝效果,选出能够高效絮凝沼液的藻种。经筛选试验,发现紫球藻所产出的絮凝活性物质能够最高效地絮凝沼液,沼液絮凝率可达到39.01%;利用最适培养条件下提取的紫球藻培养液,以絮凝率为评价指标,采用中心组合试验设计,探究了pH值、絮凝温度、絮凝剂投放量、絮凝时间4个条件及其交互作用对沼液絮凝效果的影响,建立了响应面模型,获得了最佳工艺参数。试验结果表明:pH值、絮凝温度、絮凝剂投放量、絮凝时间都会对技术指标产生较大影响,而助凝剂添加量所产生的影响较小;最优工艺参数为:pH值7.69、絮凝温度26.78℃、絮凝剂投放量47.70 mL、絮凝时间20.39 min,验证后测得絮凝率为76.09%;总氮去除率达51.30%、总磷去除率达57.00%、氨氮去除率达54.67%、化学需氧量去除率达43.16%、总固体去除率达54.11%、挥发性固体去除率达57.80%、固体悬浮物去除率达53.71%。     

藕塘异位净化鱼塘水环境试验研究

为实现南方平原湖区养殖池塘水质改善和养分循环再利用,将养殖池塘和种植池塘通过田间工程联系起来构成一个复合系统,并进行了莲藕不同生育期的滞留和面流试验。结果表明,养殖水在藕塘滞留可有效消减其中的TP、TN、NH+4-N、NO-3-N、NO-2-N和CODMn,其去除率随滞留时间的延长而增加;鱼塘水通过藕塘表面流处理,对TP和TN的去除率表现为休眠期成株期结藕期,对NH+4-N、NO-3-N、NO-2-N和CODMn的去除率表现为成株期休眠期结藕期;在藕塘表面流处理鱼塘水时,TP、TN、NO-3-N、NH+4-N的去除率随运行时间的增加而增加,系统运行6h后去除率分别达到13.89%、11.43%、11.02%和5.73%;与对照鱼塘相比,与藕塘联合运用的鱼塘水质明显要好,其中TP、NO-3-N、TURB和SD等水质指标有极显著改善,TN、NH+4-N和CODMn等指标得到显著改善。鱼塘养殖和藕塘种植可以结合,鱼塘水通过藕塘异位处理可以得到改善,并使鱼塘水中养分得到再利用。     

固定化复合微生物菌剂对农村河道黑臭水体的净化试验

随着农村经济的发展,农村周围河道的污染也时有发生。为了净化农村周围黑臭水体,研究了将筛选到的微生物菌剂经复合固定化后进行水体净化的可行性。研究结果显示,将筛选到的菌株使用汽爆玉米秸秆粉进行固定化后使用,具有更佳的水体净化能力。玉米秸秆粉固定化土著复合微生物菌剂同时作为外加碳源来强化氨氮的去除。在添加量为1∶50的条件下,固定化复合微生物菌剂可以重复使用3次（15 d）以上。对于实验黑臭水体,化学需氧量、氨氮和总磷的去除率可以达到90.85%、92.64%和90.23%。      

好氧颗粒污泥处理城市污水的农田适灌性

利用好氧颗粒污泥处理城市污水,探讨城市污水用于农田灌溉的可行性.研究表明:经过好氧颗粒污泥处理过的污水,污水中的化学需氧量为130 mg/L,悬浮物为50 mg/L,总氮20 mg/L,总磷只有1.5 mg/L,出水中的COD_Cr和BOD₅去除率达到60%和55%;好氧颗粒污泥对污水中的氮、磷去除效果一般,去除率分别为50%和53%;出水中重金属去除率比较高,镉质量=浓度1.0×10^-5 mg/L,小于《农田灌溉水质标准》镉的标准值0.006 mg/L,出水中铅质量=浓度0.02 mg/L,小于标准值0.1 mg/L,出水中锌、铜、汞、铬的质量=浓度也远远低于标准中的质量=浓度值.结果表明,好氧颗粒污泥处理过的城市污水的出水可以用于农田灌溉,出水中COD_Cr和BOD₅、氮、磷、重金属等指标完全达到《农田灌溉水质标准》要求.     

IAA对高盐废水培养微藻生长特性与氮磷去除的影响

废水中高浓度的盐会抑制微藻的生长,通过添加外源植物激素吲哚乙酸(IAA)来促进微藻在盐胁迫下的生长,同时考察不同微藻和盐离子种类对高盐废水培养微藻生长特性与氮磷去除的影响。结果表明,流加模式下培养28 d,小球藻、链带藻、四尾栅藻的最高生物量分别为0.55、0.66、0.75 g/L,总氮和氨氮去除率分别为70.7%、88.5%、79.7%和90.7%、92.6%、92.4%,总磷去除率均达到90%以上。四尾栅藻在模拟高盐废水培养24 d后,高质量浓度IAA(20 mg/L)对其生长效果最好,生物量最高可达0.403 g/L,低质量浓度IAA(≤2 mg/L)对其无明显促进作用甚至抑制生长;高质量浓度IAA(20 mg/L)的总氮和氨氮的去除效果最好,去除率分别为20%和44.1%;总磷去除率为97.2%,其余5组总磷去除率均维持在15%左右。此外,不同种盐条件下四尾栅藻生物量分别为0.667 g/L(空白组)、0.750 g/L(Cl^-组)、0.898 g/L(NH₄⁺组)和1.037 g/L(NH₄     

石佛寺人工湿地水质综合评价与分析

文章采用灰色聚类法评价石佛寺人工湿地2009-2012年间4年间的进出口处水质级别。选取溶解氧、高锰酸盐指数、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、总磷、总氮作为评价指标,以国家规定的《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)为评价标准将水质分为5个等级,水质评价级别的确定采用级别特征值,可较为精确的反映水质状况。评价结果表明:汛期湿地对水体的净化作用明显,因为汛期水生植物生长旺盛,微生物活跃,水体自净能力强。2012年湿地净化作用不明显,可能是水生植物腐解导致的,应加强此方面的研究。     

梯级滞留塘应用于入湖河流原位净化效果研究

为控制和削减进入受纳水体的径流污染负荷,根据贵州山区河流落差大的特点,开发了山区污染河水梯级滞留塘生态净化技术,并进行了工程示范。结果表明,梯级滞留塘系统对总磷、氨态氮、悬浮物的去除率分别为79.3%、74.0%和73.2%,水质得到了显著的改善。梯级滞留塘是一项适用于中小型污染河流净化的生态技术,具有重要的推广应用价值。     

黄河宁夏段氨氮、总磷及化学需氧量环境背景值研究

了解黄河干流宁夏段氨氮、总磷以及化学需氧量(COD)的环境背景值,可为评价其水质提供科学依据。基于2013年宁夏环境监测站统计的水质监测资料,运用正态分布法、相对累积频率法和迭代标准差法对黄河宁夏段的环境背景值进行了研究。结果表明,(1)人类活动对黄河水质有一定的影响,特别是氨氮、总磷及化学需氧量质量浓度变化特征显著,即黄河环境背景值的时间差异性;(2)氨氮、总磷及化学需氧量年内整体呈下降趋势,水质污染较轻;(3)水质的污染来源主要为工业排污、农业灌溉退水及生活污水,其中氨氮、总磷和化学需氧量的污染源分别有3个、3个和4个;(4)利用迭代标准差法对正态分布法和相对累积频率法得到的结果进行检验,其结果通过置信度为95%的Lilliefors检验,即利用迭代标准差法估算不受明显污染水体的环境背景值是有效的。综合3种方法的计算结果及《地表水环境质量标准》,得出黄河宁夏段氨氮、总磷和化学需氧量的环境背景值范围分别为0.11~0.31、0.03~0.10、7.00~10.10 mg/L。     

沼液处理液养殖普通小球藻的试验研究

试验利用沼液处理液养殖目标藻种普通小球藻(Chlorella vulgaris),考查普通小球藻的生长状况和其对沼液中总氮、氨氮、总磷和COD等主要污染物的去除情况。结果表明:沼液经梯度处理后普通小球藻总体生长情况逐渐增强,依次为:沉淀上清液沼液沉淀-混凝出水液沼液沉淀-混凝-吸附出水液。沼液处理液能有效促进藻体叶绿素的积累,总脂积累情况介于6.94%~23.82%之间。对沼液的净化效果,沼液处理液稀释组中沼液吸附出水稀释液(X-W)25%组的表现最好,总氮、氨氮、总磷和COD去除率分别为80.32%,83.88%,93.90%和20.00%,沼液处理液与BG11培养基的调配液组中表现最好的是沼液吸附出水调配液(X-B)10%组,去除率分别为88.37%,93.57%,97.40%和22.05%。试验的研究将为沼液的资源化处理提供理论依据。     

生物质灰致沼液氮磷脱除研究

为降低沼液氮磷脱除的操作费用,提出向沼液中添加生物质灰来辅助氮磷脱除。试验研究了水稻秸秆、花生壳、棉花秸秆和玉米秸秆4种生物质在600℃下燃烧后的生物质灰对沼液pH值、氨氮浓度和总磷的影响。同时考察了生物质灰添加对沼液化学需氧量、悬浮物质量浓度、浊度及植物生理毒性的影响。结果表明,棉花秸秆灰在沼液中的溶解度最大,为12.97%,而花生壳灰溶解度最低,仅为10.67%。通过Ca~(2+)、Mg~(2+)和OH~-等离子的引入,生物质灰添加可部分沉淀沼液中的CO_2,提升沼液p H值至9.5~11.0,满足"热-吹脱"氨氮脱除工艺对p H值的要求。同时,随着生物质灰添加量的增加,沼液中总磷含量基本呈现先降低后略微升高的趋势,当添加100 g/L棉花秸秆灰时,沼液总磷最高脱除率可达78.74%,其质量浓度可由初始值19.66 mg/L降低至4.18 mg/L。这表明生物质灰添加有利于氮磷脱除,理论上可降低氮磷脱除的操作费用。另外,添加生物质灰可在一定程度上降低沼液化学需氧量、悬浮物质量浓度和浊度,其中棉花秸秆灰的综合表现最优,对三者的降低幅度分别达56.71%、57.24%和77.37%。最后,用添加生物质灰后的沼液富CO_2溶液培养大白菜种子,其发芽指数整体大于0.8,表现出较低的植物生理毒性。因此,生物质灰可用于辅助沼液氮磷脱除,有利于沼液后期施用,其中,棉花秸秆灰的效果最优。     

节水防污型农田水利系统方案设计及应用研究

鉴于我国传统的灌排模式及粗放型水稻种植方式,未经任何处理的稻田排水携带高浓度氮磷元素直接排入下游,引起水质恶化,造成水稻灌区严重的农业面源污染。基于农业面源污染的研究现状,构建了由田间水肥综合调控-田间草沟-湿地-骨干生态沟"四道防线"组成的净化农田排水的节水防污型农田水利系统,为验证该系统的净化效果,在广西桂林市青狮潭灌区及桂林灌溉试验中心站开展对比试验研究。试验表明,氮磷排放负荷指标沿程逐级下降,通过"四道防线"后,总氮、铵态氮、总磷负荷分别削减了70.4%、83.5%、61.0%,净化效果明显。研究内容不仅丰富了农业面源污染治理的控制方法和管理措施,也对我国南方水稻灌区面源污染治理具有现实意义。     

局部循环供氧生物膜技术处理分散污水脱氮除磷分析

针对现代农业科技示范区污水特点,在处理农村生活污水的"两级回流连续供氧生物膜"工艺基础上设计"两级交替回流局部循环供氧生物膜"工艺,并对该工艺处理分散污水的脱氮除磷效能进行了实际应用研究。系统采用沉淀池和循环池交替回流技术,简化调节池为集水池,改造水解酸化池为水解酸化调节池,在平均处理量100 t/d,水力停留时间(HRT)为2 d的情况下,稳定运行2 a结果表明:工艺对有机污染物、NH_3-N、总氮和总磷的去除率分别为71.6%、64.4%、45.5%和72.0%;出水有机污染物、NH3-N、总氮和总磷的平均质量浓度分别为15.3、9.2、17.2、0.8 mg/L,出水符合城镇污水处理厂污染物排放(GB 18918—2002)一级B标准。进水有机污染物与总氮比值、有机污染物与总磷比值与总磷、有机污染物和NH3-N去除率呈正相关关系,与总氮去除率呈负相关关系。实践证实,该工艺对波动较大的冬季低温期及复杂水质期高冲击、高负荷的特殊分散污水具有较好的脱氮除磷和有机物去除能力。