人工湿地废水处理技术的研究现状及展望

对人工湿地废水处理技术的研究现状进行综述,为深化人工湿地的研究与应用奠定基础。人工湿地是20世纪70年代发展起来的一种废水处理技术,具有氮磷去除能力强、运转维护方便、运行费用低、对负荷变化适应性强等优点,已广泛应用于生活污水、工业废水、石油开采废水、养殖废水治理等领域。根据布水方式和水流形态的不同,人工湿地可分为表面流人工湿地、水平潜流人工湿地和垂直流人工湿地3大类。研究证实,人工湿地对污水中的有机物、氮、磷有较好的去除效果,其去除机理与植物根系吸收、微生物分解和系统内部物理化学作用有关。近年来我国利用人工湿地技术在处理生活污水、养殖废水、橡胶废水、油田废水、造纸废水、制革废水及印染废水等方面取得了重要进展,但我国的人工湿地技术还比较落后,存在耗地多、工艺杂乱、管理不规范等问题,有待通过深入研究来加以完善,以增强人工湿地的应用效能。     

湿地研究的现状与展望

湿地可以看作是一个内部过程长期为水所控制的水--陆过渡的复合生态系统.本文主要从湿地的定义、分类、效益、评价指标,合理利用与有效保护等方面综述了当前国内外的研究进展,并且提出了今后我国湿地亟待加强的研究领域.     

不同季节人工湿地处理污水效果

人工湿地是目前最自然、生态的处理废水技术。利用人工湿地植物、基质和微生物构成的生态系统,处理废水中COD、总氮、总磷和氨氮,实现水质净化。通过连续一年野外试验发现,不同时期对废水中污染物的去除效果有较大差别,春夏季对污染物的去除效果好于秋冬季,对不同污染物去除率也存在差异,人工湿地的平均去除率呈现出总磷>总氮>氨氮>COD。此外,美人蕉、菖蒲、铜钱草的耐淹性强,长达35 d,在半淹状态下90 d,植物形态上与未淹时无明显的差别,生长良好。该人工湿地造价和运行成本低,单位水量投资成本约为0.20元/(t·d),此人工湿地基本达到了净化水质、节约能源的目的。     

人工湿地污水处理技术应用研究

介绍了一种高效、低投入,适合在农村地区推广的人工湿地污废水处理系统,阐述了其类型、特点、净化机理,综述了国内外人工湿地技术处理水污染的研究进展。     

人工湿地植物净化效果研究

通过测定人工湿地污水pH值、NH3-N、TP和TN 4项指标,对芦苇、水葱、香蒲和千屈菜这4种典型人工湿地植物进行了净化效果研究,筛选出净化效果好且具有观赏价值的湿地植物。结果表明:4种植物对水质的处理效果为:pH值基本达到7左右;NH3-N的去除率平均约为50%;TP为40%;TN为25%。4种湿地植物的优选顺序为香蒲>芦苇>水葱>千屈菜。     

黄金水位人工湿地技术

黄金水位人工湿地是一种标准化的潜流型人工湿地,其主要特征就是以黄金水位栽培理论为指导,将湿地植物的灌排水位控制在根系长度从上往下的0.618位置.污水在上级沉淀、过滤、吸附后流向下级基质填料床,黄金水位人工湿地的水力负荷和污染负荷大,对BOD、COD、SS、重金属等污染指标的去除效果好,没有恶臭和孳生蚊蝇现象.     

湿地研究的现状与展望

湿地可以看作是一个内部过程长期为水所控制的水－陆过渡的复合生态系统。本文主要从湿地定义、分类、效益、评价指标，合理利用与有效保护等方面综述了当前国内外的研究进展，并且提出了今后我国湿地亟待加强的研究领域。     

人工湿地污水处理技术应用概述及在我国西北地区的发展建议

综合考虑西北地区干旱缺水的实际情况以及当地经济条件的制约,提出运用人工湿地系统技术来处理西北地区的生活污水。主要总结了人工湿地强化技术的研究现状及其在国内外的应用现状,阐述了该技术对于处理西北地区生活污水的重要性,并依据该地区的实际背景提出了合理的建议与展望。     

黄河三角洲湿地植被研究现状及存在的问题

对黄河三角洲湿地植被的研究现状进行了综述,指出研究技术与手段不断提高、研究内容不断深入是三角洲植被研究的特点,系统定位研究、“3S”等新技术应用及植被群落演替是现今研究存在的不足,也是今后的主要发展方向。     

人工湿地的研究进展

人工湿地具有相当显著的生态环境效益,不仅可作为自然湿地在量上的有效补充,更可缓解现存自然湿地所受到的威胁和环境压力,是湿地保育的有力措施。通过查阅大量资料探求人工湿地相关问题,对其研究现状进行归纳、阐述,分析人工湿地研究中存在的问题,并对其在不同领域的应用做了展望。     

复合人工湿地处理低浓度畜禽养殖废水的净化效果

为了解人工湿地对低浓度畜禽养殖废水的去除速度与净化效果,采用4级复合人工湿地以间歇进水的方式处理低浓度猪场废水,监测不同时期各级湿地进出水中TN、TP、NH_4~+-N、COD_(Cr)等污染物指标浓度的变化。结果表明,复合人工湿地进水中TN、TP、NH_4~+-N、CODCr年平均初始浓度分别为41.6、8.4、21.4、253.9 mg·L~(-1),去除率分别为94.66%、79.36%、91.04%、32.32%。其中1级湿地(芦苇-砾石垂直渗透流)对TN、TP和CODCr去除速度较快,分别为2.9、0.6、7.5 g·m~(-2)·d~(-1);2级湿地(芦苇-沸石垂直渗透流)对NH_4~+-N去除速度较快,为1.8 g·m~(-2)·d~(-1);3级湿地(芦苇-砾石水平潜流)和4级湿地(稻田水平表面流)对污染物的去除速度较低,对TN、TP、NH_4~+-N的去除速度均小于0.4 g·m~(-2)·d~(-1),对COD_(Cr)的去除速度小于2.3 g·m~(-2)·d~(-1)。污染物去除率受季节温度变化的影响较小。     

潮汐流人工湿地床处理生活污水的优化研究

我国水环境污染日趋严重,传统人工湿地复氧量常小于截留污染物降解需氧量,床体氧环境较差直接影响污水处理效率,且易于堵塞。本研究以探索新型潮汐流人工湿地对污水的高效处理为目的,以室内无植物封闭柱式潮汐湿地床为研究对象,探讨5种不同运行条件下污染物去除能力和复氧效果。结果表明:不同运行条件对悬浮物的去除率影响不大,淹水时间3h,总磷(TP)和氨氮(NH3-N)的去除效果最优,且采用一级反应动力学计算得到的有机物降解常数KBOD最大,有机物降解能力较强。通过对各运行条件系统供氧和理论污染物降解需氧的恒量计算发现,在忽略植物根系泌氧和大气自由扩散复氧的前提下,排空时间3h均满足系统污染物理论需氧量的需求。不同运行条件床体基质孔隙率差别不明显,有机负荷是影响孔隙率变化的主导因素,适当轮休可有效缓解堵塞现象发生,恢复床体水流传导力。     

红树林人工湿地的脱氮除磷效果研究

为探究红树林人工湿地对海水池塘尾水中氮（N）、磷（P）元素的净化作用,选择秋茄（Kandelia candel）、桐花树（Aegicerascorniculatum）、红海榄（Rhizophora stylosa）3种红树植物构建人工湿地系统。在试验进行的一个月内,以海水池塘养殖尾水中的N、P为参考,浇灌5、10、15倍和25倍N、P浓度的人工海水,序时收集出水口水样,分别测定不同形态的N、P营养盐含量。研究显示,在N、P浓度升高时,人工湿地系统对氨态氮（NH₄⁺-N）的去除率下降,15倍浓度处理下秋茄对NH₄⁺-N的去除效果显著高于红海榄和桐花树（P<0.05）,红树植物处理组能使系统中硝态氮（NO₃^--N）浓度保持稳定,同时对水体中的亚硝态氮（NO₂^--N）始终有良好的去除效果。试验开始后的0~3 d,系统中磷酸盐（PO₄^3--P）浓度显著下降,表现出对PO₄^3--P良好的去除效果。综合来看,红树林人工湿地对海水池塘养殖尾水中N、P的去除效果较好,可作为海水池塘养殖尾水达标排放的修复技术应用推广。     

人工湿地去除畜禽养殖废水污染物研究进展

为研究人工湿地在畜禽养殖废水中处理污染物的现状,以“人工湿地”、“畜禽养殖废水或污水”、“畜禽养殖污染”、“营养物质”、“重金属”、“抗生素”和“抗生素基因”等为关键词,搜索ISI web of knowledge、SpringerLink、中国知网、万方数据库等数据库,对2007-2020年发表的相关文献进行归纳和分...     

人工湿地处理滨海养殖水效果及机理

滨海养殖废水对河口及近海水质有影响,造成潜在水华和赤潮问题。利用具有生态化、高处理效果的人工湿地处理滨海养殖水。研究不同浓度盐胁迫下人工湿地对各污染物处理效果,确定最耐受盐胁迫浓度。利用污染物去除效率、微生物数量、微生物代谢功能及微生物群落对碳源利用的主成分分析阐述净化机理。研究表明:(1)人工湿地可有效处理滨海养殖水,当HRT=3 d时,人工湿地COD和NH_3-N去除效果佳,出水可达地表水环境质量标准(GB 3838—2002)Ⅲ类水标准。(2)在不同盐胁迫浓度条件下,人工湿地正常运行的最耐受盐胁迫浓度为1%,COD和NH_3-N去除效果改善明显(P0.05),分别为93.3%和77.12%。(3)人工湿地净化滨海养殖水的主要路径是硝化-反硝化作用,硝化/反硝化细菌在1%盐浓度胁迫下仍可正常发挥作用,盐度耐受力较好,且在盐度影响下微生物利用碳源类型趋于多样化。人工湿地可作为滨海养殖水的生态化处理技术,缓解滨海水域的潜在富营养化问题。     

人工湿地中植物对低盐度养殖废水处理效果

分别构建种植美人蕉（Canna indica）、菖蒲（Acourus calamus）和千屈菜（Luthrum salicaria）的人工湿地,开展对低盐度养殖废水处理效果的模拟研究,设置进水中的C/N/P分别为50/10/1、25/5/1、25/5/2、25/5/3,盐度分别为0.5、1.0和2.0,水力停留时间分别为1 d、2 d、3 d和4 d,测定人工湿地对总氮、总磷和化学需氧量的去除率,出水中的氨氮、硝态氮、亚硝态氮和磷酸盐含量以及3种植物的生长状况。研究表明：当HRT=4 d,盐胁迫浓度为1,C/N/P为25/5/2（COD=50 mg/L,TN=5 mg/L,TP=4 mg/L）时,人工湿地装置TN、TP及COD去除率可达90%、97%和65%;不同植物的人工湿地系统中,美人蕉-人工湿地去除效果最佳,此时美人蕉体内叶绿素（SPAD值）、超氧化物歧化酶含量较高,丙二醛含量较低,分别为40.6、1 212U/g和2.45 nmol/g,氨基酸含量为1.82 %;盐胁迫浓度为1,C/N/P为25/5/2时,人工湿地内微生物群落结构得到优化,优势菌群为变形菌门（Proteobacteria）,该菌门是污水处理中常见的功能性菌群。因此美人蕉-人工湿地能够处理低盐度养殖废水,能强化人工湿地处理效果,提高植物-微生物的协同去污和盐度耐受性,为滨海水体修复提供技术支撑。     

人工湿地去除污染物质效果分析

简述了对人工湿地污水净化系统工艺的国内外研究现状,结合成都市活水公园案例,就人工湿地处理地表污水的效果从去除效率以及产生的效益两方面进行研究,得出人工湿地去除污染物质效果明显、水质净化良好,可达Ⅲ类水质标准,能够满足深度处理需求的结论,并就人工湿地的应用前景进行了展望.     

人工湿地处理农村地区污水研究进展

随着我国城市生活污水和工业废水处理效果的提升,来自农村地区污水的面源污染负荷所占比重越来越大,尤其是农村地区污水中所含氮磷等营养元素已成为湖泊富营养化的主要原因。尽管我国已采取了各种治理农村环境污染的措施,但限于政策、技术和资金等条件限制,农村地区污水处理仍处于较低水平。人工湿地处理技术具有处理效率高、建造和运行费用低的特征,并且由于其进水水流可利用天然落差在人工湿地内部各处理单元进行布水,尤其适合山地农村地区的污水处理。通过系统介绍人工湿地污水处理技术的概念、设施结构和净化机理,综述了农村地区污水的处理效果和国内外发展现状,并对该技术下一步研究重点进行了展望。     

外加电压对人工湿地处理生活污水效果的影响

为强化人工湿地去除污染物的性能,将外加电压与人工湿地结合,以探究湿地系统的最佳电压和运行条件。结果表明：种植植物且施加0.5 V和1 V电压（CW-0.5和CW-1）处理对植物生理特征变化无显著影响,且生长趋势优于对照组（种植植物施加0 V电压）,而在种植植物施加2 V电压（CW-2）处理下,植物叶片中叶绿素含量降低,可溶性蛋白浓度、丙二醛（MDA）含量及SOD、POD和CAT活力增加;外加电压下人工湿地系统的最佳运行条件在水力停留时间为2 d、施加电压为1 V时,COD、NH₄⁺-N、TN和TP的去除率分别为95.2%、92.5%、85.9%和98.2%,相较于对照组分别提高了9.3%、6.9%、10.3%和5.3%;在CW-2处理下,微生物乳酸脱氢酶（LDH）活力和蛋白质浓度相较于对照组分别提高10%和21%,三磷酸腺苷（ATP）浓度比对照组降低了14%,微生物多样性和丰富度下降,微生物活性受到抑制。研究表明,适宜电压能够促进植物生长发育,提高微生物活性和多样性,强化人工湿地系统去除污染物的性能。     

生猪废水处理和磷回收工艺中抗生素和耐药细菌的削减特征

调查生猪废水处理和磷回收工艺中,厌氧消化、氧化池、磷回收流化床和潜流人工湿地对水质参数、抗生素、耐药细菌和病原菌丰度削减的贡献。结果表明,在水质指标方面,厌氧消化对COD的去除率最大,为40.28%;人工湿地对TP和NH_4~+-N的去除率最大,分别达到53.33%和67.74%;流化床对TP的去除率为49.94%。在抗生素吸附和降解方面,厌氧消化、流化床和人工湿地对土霉素(OTC)和环丙沙星(CIP)具有较大幅度的去除,去除率范围分别为32.27%～63.77%和40.44%～44.11%;厌氧消化、氧化池和人工湿地对磺胺二甲嘧啶(SM2)具有中等幅度的去除,去除率范围为18.10%～28.52%。在耐药细菌方面,厌氧消化作为一级处理工艺对各类型耐药细菌均具有最大去除率(50%);同样作为三级处理工艺,人工湿地能进一步削减耐药细菌的数量,而流化床出水中以奇异变形杆菌、鼠伤寒沙门氏菌和宋内氏志贺氏菌为主的耐药细菌数量出现反弹。微生物群落分析发现,人工湿地在降低病原细菌丰度方面优势显著。研究表明,设置潜流人工湿地承接流化床出水可进一步深化处理生猪废水。