二级串联人工湿地处理稠油污水的季节变化

选取不同材料做基质,芦苇为湿地植物,构建了1#和2#二级串联潜流式人工湿地系统,对稠油采出污水进行现场处理试验研究。考察了水力负荷分别为0.18和0.09m3/(m2.d)的1#和2#湿地,不同季节(夏季和冬季)情况下的运行效果。结果表明,夏季人工湿地对石油类、COD、BOD5、TN、SS的去除率分别为79.22%、81.20%、89.67%、87.61%和89.47%;冬季则达到77.57%、78.98%、79.05%、71.35%、89.88%。

二级串联人工湿地处理农村污水的脱氮除磷研究

采用二级串联潜流式人工湿地系统对太湖地区农村生活污水进行了脱氮除磷的试验研究。结果表明,在夏季,当进水容积负荷为400 L/d时,人工湿地系统对NH4+-N、TN和TP的去除率分别为83%、80%和83%,相应的污染物削减量分别为4 772、5 463和524 mg/d;在冬季,当进水容积负荷为240 L/d时,人工湿地系统对NH4+-N、TN和TP的去除率分别为90%、90%和94%,相应的污染物削减量分别为7 751、8 893和732 mg/d;降低进水容积负荷可延长系统的水力停留时间,有利于保持人工湿地系统的除污效率;二级湿地采用粒径较小的填料有助于维持系统对NH4+-N、TN和TP去除效果的稳定性,该工艺可有效去除太湖流域农村生活污水中的氮、磷污染物。

多级串联潜流人工湿地净化城市地面径流的试验研究

在室外露天试验场按不同水流方式设计和建造2组多级串联潜流人工湿地,通过中型试验测试其在不同运行方式下对西安市地面径流中COD、NH4+-N、TN、TP的净化效果。结果表明:2组人工湿地系统出水水质均达到GB 3838-2002《地表水环境质量标准》Ⅳ类标准;在湿地净化过程中,填料起主要作用,可吸附40%～50%的污染物,植物和微生物的协同作用可将净化效果提高20%～30%;2种人工湿地系统HRT为36～48h,运行间隔时间为7～15d的运行效果最佳;改变水流方式的复合流人工湿地系统净化效果优于水平潜流人工湿地系统,净化效果高出5%左右。研究设计的2种人工湿地均可用于城市地面径流污染的控制和雨水利用。

潜流人工湿地处理农村生活污水动力学研究

考察潜流人工湿地处理农村生活污水的运行效果,并探寻一级动力学常数的空间变化情况,采用"厌氧调节池+二级串联潜流式人工湿地"工艺处理农村生活污水。结果表明,经过3个月运行后人工湿地对污水中COD、TP、TN和NH3-N的去除率分别达到了79.13%,71.54%,57.26%和60.01%。通过湿地原位检测显示以上各类污染物在生物床内都有较明显的沿程下降趋势,在床体的前半部分污染物的降解较快,后半部分相对缓慢。农村生活污水中污染物去除动力学符合一级动力学模型,一级生物床中COD、TP、TN和NH3-N的去除,Kv均值分别为3.048、2.469、1.625和1.695;二级生物床中Kv均值分别为2.542、1.946、1.383和1.453。生物床Kv呈现出减小的趋势说明生物床前端对各类污染物的降解速率比后端快。生物床间的跌水池的复氧,增加了二级生物床前端的Kv,提高了对污染物的降解速率。

不同季节下人工湿地去除二级生化尾水效能研究

采用"垂直流-水平流"潜流湿地组合工艺对化工园区污水处理厂二级生化尾水进行处理,研究了在不同季节下该组合工艺对尾水污染物去除效果。试验结果表明:组合人工湿地在夏季、秋季时处理效果良好,COD出水浓度可达到19.48mg/L,氨氮出水浓度为0.45mg/L,总氮出水浓度为1.54mg/L,总磷出水浓度为0.015mg/L,出水标准可达到《地表水环境质量标准》(GB 3838—83)》Ⅳ类排放标准。

填料级配对水平潜流湿地深度处理二级出水的试验研究

在某污水处理厂构建4组不同级配填料的水平潜流人工湿地(编号为1~4号),研究级配填料对湿地深度处理城市污水处理厂二级出水的处理效果的影响。结果表明,在温度为25℃左右,水力负荷为4.8 m3/d的条件下,当进水CODCr,TN,TP,NH_4^+-N平均质量浓度分别为68.86,15.78,1.31,6.47 mg/L,各组湿地试验槽出水CODCr,TN,TP,NH_4^+-N浓度均达到一级A标准。中层填料为沸石、无隔层填料的3号试验槽具有较好的脱氮效果,对TN,NH_4^+-N的平均去除率分别达到71.54%,92.57%;中层填料为钢渣的1号试验槽、2号试验槽和4号试验槽,有比较好的除磷效果,对TP的平均去除率分别达到98.64%,98.87%,99.15%。综合比较得出,采用中层填料为钢渣,隔层填料为沸石的2号试验槽的填料级配为最佳方案。

利用潜流人工湿地处理受污染河水

目前，对城市污水主要采取二级处理，而活性污泥法以其工艺相对成熟、运行稳定、处理效果好而成为污水二级处理的主流工艺。传统的活性污泥法基建投资大、运行费用高，而且它主要以去除碳源污染物为目的，对氮、磷等营养物质的去除则微乎其微，经该法处理后的出水排入水体仍将造成富营养化问题。20世纪70年代末兴起的人工湿地污水处理法为处理水中的氮、磷提供了一种新的选择。现在，人工湿地处理污水方法发展已有许多种类，本文仅介绍潜流型人工湿地处理污水技术方面的研究进展。

人工湿地脱氮除磷特性研究

针对流域水体富营养化加剧和二级处理水氮磷指标较高的问题,提出以人工湿地对二级出水继续低耗、理想地脱氮除磷。研究中通过对照不同进水水质条件下,不同结构人工湿地的脱氮除磷效能,探讨了人工湿地内的主要脱氮除磷途径。研究表明,表面流湿地内植物对氨氮吸收/吸附和硝化过程为主要氮转化途径,潜流湿地内直接反硝化过程为主要脱氮途径,脱氮效率30%～40%;磷在人工湿地内主要依赖除磷填料床的物化吸附、共沉淀去除,除磷效率达80%以上。

农村混合污水人工湿地处理模式与效果分析

针对生活污水和农田灌溉污水污染特点,以株洲攸县某人工湿地为例,采用"表流-潜流"串联组合人工湿地模式对混合污水进行处理,并对该系统的水质及植物生长特性进行分析。结果表明:该系统出水中COD、TN、TP、氨氮分别为39.10、1.52、0.25、0.61mg/L,达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准;表流单元的香菇草(Hydrocotyle vulgar-is)和狐尾藻(Myriophyllum verticillatum)生物量远高于潜流单元的挺水植物,但其最大根长却远小于潜流单元的植物,挺水植物再力花株高明显高于其他植物。

复合人工湿地系统对二级出水中汞的去除效果

为了分析薛城污水处理厂复合人工湿地系统(水平潜流+表面流)对二级出水中汞的去除效果,对水体中总汞、溶解态汞、颗粒态汞和水体理化性质等指标进行了测定。结果表明,薛城复合人工湿地系统对汞的去除效果受温度、溶解氧、pH的影响;5月份系统对总汞的去除率为96.47%,表面流人工湿地去除率大于水平潜流人工湿地;9月份系统对总汞的去除率为97.58%,水平潜流人工湿地去除率大于表面流人工湿地。复合人工湿地系统出水中总汞浓度为1.90~3.59 ng/L,符合《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅰ类水中汞浓度不超过50 ng/L的要求。可见,薛城复合人工湿地系统能够有效去除外源汞,该系统对于保障南水北调东线水质安全具有重要生态价值。

表面流——潜流——潜流串联人工湿地对排入星月水库污水的处理效果

采用表面流—潜流—潜流串联人工湿地模式,对排入长沙市青竹湖星月水库的污水进行处理。分别在2015年7月和11月,研究该人工湿地的水质和植物根际微生物数量。研究结果表明,在7月采样日,该人工湿地对污水中的化学需氧量、总氮、总磷和氨氮的去除率分别为81.9%、97.1%、96.0%和99.8%;在11月采样日,其去除率分别为85.7%、97.8%、96.4%和98.5%。在7月和11月采样日,各污染物含量大致上随着实验进程逐渐减小,在AII单元和AIII单元,污染物含量升高,原因是这两个单元兼顾溢洪的功能。在7月采样日,人工湿地对氨氮的去除率大于11月采样日,而在11月采样日,人工湿地对总氮、化学需氧量和总磷的去除率大于7月采样日。在人工湿地系统中,微生物数量沿程递减,且在11月采样日各单元的微生物数量明显大于7月采样日。在人工湿地系统的两个潜流单元中,前端的潜流单元有利于去除污水中的化学需氧量、总磷和氨氮,后端的潜流单元有利于去除污水中的总氮。

两种潜流人工湿地对二级生化出水的处理效果

采用垂直潜流和水平潜流两种人工湿地处理武汉某污水厂二级生化出水,研究了不同水力负荷条件下污染物的去除效果,并进行了相关性分析。结果表明,两种湿地对COD、NH_(3)-N、TN和TP的去除效果无显著性差异。在水力负荷为0.25 m^(3)/(m^(2)·d)条件下,两种湿地对COD和TN的去除效果较好;在水力负荷为1.00 m^(3)/(m^(2)·d)条件下,对NH_(3)-N和TP的去除效果较好。相关性分析表明,两种湿地的水力负荷与TN去除率呈显著负相关关系,进水浓度在很大程度上影响着湿地的净化效果,同时各水质指标去除率之间存在一定的相关性。

三级串联垂直潜流人工湿地的脱氮性能及微生物学特征

探究了3种水力负荷(HLR)下三级串联垂直潜流人工湿地(T-VFCWs)对农村生活污水的处理效果,并解析了系统中的氮素转化机制。结果表明:当系统HLR由0.10增至0.20 m^(3)·m^(-2)·d-1时,T-VFCWs始终保持着对农村生活污水高效的处理效果,系统出水水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准。T-VFCWs中顺次连接的3个VFCW单元(标记为V-1、V-2和V-3)在限氧环境下因其进水水质的差异可形成各自不同的氮素转化途径,并通过协同作用实现系统的高效脱氮。当T-VFCWs在试验期间连续运行时,V-1、V-2和V-3中主要的脱氮途径分别为短程硝化/反硝化作用、基于亚硝化的全程自养脱氮(CANON)作用和反硝化作用,上述3单元对进水中总氮(TN)和NH_(4)^(+)-N去除的贡献率分别为(51.3±4.4)%和(63.7±2.6)%、(30.9±4.8)%和(35.5±4.5)%、(17.8±5.0)%和(0.8±0.1)%。该研究可为组合式人工湿地的研发及工程化应用提供科学依据和技术支撑。

新型潜流人工湿地净化微污染地表水的研究

研究了好氧/厌氧多级串联潜流人工湿地对微污染地表水的净化效果及其工艺优化。结果表明,在受试填料中,火山石具有较大的比表面积和微生物附着能力,确定为该湿地系统的最佳填料。当人工湿地采用好氧/厌氧/好氧(体积比为1∶1∶1)结构时,对COD和氨氮的去除效果较好,但对NO3--N和TN的去除效果不佳;将湿地结构优化为好氧/缓冲/厌氧/好氧四级串联后,可明显提高脱氮效果,出水TN降至0.5 mg/L以下。