潜流式人工湿地中农村生活污水处理设施尾水的微生物特性

农村生活污水经A1/O1/A2/O2设施处理后流入潜流式人工湿地(简称人工湿地),为揭示其生物降解特性,通过脲酶活性和微生物扩增子测序对人工湿地微生物特性进行分析。结果表明,人工湿地进水处的脲酶活性高于出水处的脲酶活性,出水处的脲酶活性与总氮去除率呈显著正相关,出水处脲酶活性越高,总氮的去除效果越好;微生物扩增子测序表明,人工湿地的优势菌门有变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes),由进水处到出水处变形菌门和拟杆菌门相对丰度分别下降8.41个百分点和12.14个百分点,厚壁菌门上升12.91个百分点;人工湿地进水处、出水处脱氮菌属含量较大,相对丰度分别为20.51%、14.18%,其中,具有异养硝化反硝化功能的菌属也相对丰富,分别为8.54%、7.44%。

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。

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。

潜流式人工湿地污水处理系统硝化能力研究

研究了潜流式人工湿地内部不同填料层和沿水流方向硝化能力的变化 .结果表明 :潜流式人工湿地中 ,硝化能力沿水流方向逐渐减小 .底部填料层 ,即炉渣层的氨氧化速率常数和亚硝酸氧化速率常数分别为 1 99～6 89mg·(h·kg) - 1和 1 4 4～ 5 2 2mg(h·kg) - 1,而床体上部土壤层的氨氧化速率常数和亚硝酸氧化速率常数分别为 0 5 3～ 0 89mg·(h·kg) - 1和 0 96～ 1 3 9mg·(h·kg) - 1.因此炉渣层的硝化能力要明显高于土壤层 。

潜流式人工湿地冬季运行的强化措施研究

采用收割的湿地植物对潜流式人工湿地进行覆盖保温,考察了这种保温方法对潜流式人工湿地冬季运行时除污效果的影响。结果表明,在冬季采用这种保温方法可以提高潜流式人工湿地对污染物的去除效果,覆盖湿地对TP、NH4+-N和TN的平均去除率分别比对照湿地(未进行覆盖保温)提高了15.5%、9.7%和5.0%;覆盖湿地的表层冻土层厚度明显小于对照湿地的,这种保温方法可以避免或减轻冬季湿地填料的冻结。

间歇式潜流人工湿地中COD、NH_4-N动态变化特征

采用酸化、两段间歇流人工湿地处理生活污水。废水经酸化预处理后 ,COD平均去除率 30 % ,NH4 N平均去除率 13 6 3%。第 1段人工湿地为潜流 ,周期 12h ,进水 6h ,排水 6h ,水力停留时间 (HRT) 3d ,COD去除率 6 0 %～ 80 % ,最高达 88 5 6 % ;NH4 N去除率 5 0 %～ 70 %。第 2段人工湿地为下行流 ,周期 2 4h,进水 12h ,排水 12h ,HRT 1d ,COD平均去除率 5 3 2 % ;NH4 N平均去除率大于 99%。对第 1段湿地中COD、NH4 N空间变化的研究表明 ,间歇运行所产生的大气复氧对COD、NH4 N的去除具有明显的强化作用。COD的去除基本不受温度影响 ,而NH4

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%。

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。

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。

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。

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%。

深圳沙田潜流式人工湿地的运行效能研究

研究了深圳沙田潜流人工湿地用于处理BOD5/COD值为0 33的混和污水的运行情况.该湿地系统设计处理能力为5000m3/d;正常情况下,出水水质好于国家标准(GB8978—1996),平均值如下,COD为29 59mg/L,BOD5为6 23mg/L,TSS为7 42mg/L,TN为14 25mg/L,TP为0 65mg/L.研究结果表明,潜流人工湿地系统对城镇污水具有较好的净化效果.

柊叶波式潜流人工湿地处理生活污水的研究

提出柊叶做为湿地植物应用于波式潜流人工湿地,并在相同试验条件下,与无植物的波式潜流人工湿地进行对比试验.结果表明,种植柊叶的波式潜流人工湿地对CODcr,NH4+-N和TP的平均去除率分别为66.06%、64.62%和84.03%,相比无植物的1号床分别高6.77%、6.66%和5.36%,为人工湿地的植物选择提供参考.

潜流式人工湿地的数值模拟与参数率定

以沈阳辉山明渠河口潜流式人工湿地为例,利用数值模拟预测了该湿地的运行效果。采用多孔介质水流与溶质运移耦合模型,通过对湿地模型的概化与处理,利用FEFLOW软件针对潜流基质层的水流和溶质扩散进行数值模拟,通过敏感度分析确定基质层的孔隙度、渗透系数、弥散系数和吸附降解系数为影响污水处理效果的敏感参数,并通过参数率定对所建立的湿地模型进行了模拟预测,结果证明所构建的湿地模型的预测值与观测值拟合程度较好。可为潜流式人工湿地设计中运行效果预测及参数设定提供一种新的有效方法。

提高潜流式人工湿地氮去除率的方法研究进展

潜流式人工湿地能够有效地去除舍碳有机污染物,但一般对含氮污染物的去除效果相对较弱。针对这一问题,在参考国内外前人研究的基础上,总结并提出了提高污水中氮去除率的方法。指出应根据实际情况选择合适的植物和基质来构造湿地系统,通过增加一些必要的工程措施和改变一些管理手段如间歇运作及其他方法可增加湿地系统内部的溶解氧量来创造去除氮所需环境,还可通过对湿地系统进行工艺优化设计等措施来提高潜流式人工湿地氮去除率。

从潜流式人工湿地设计谈提高氮去除率方法的途径

从相关文献与实际工程来看,潜流式人工湿地对含氮污染物的去除效果与含碳污染物的去除比相对较弱。参考国内外大量文献资料,根据潜流式人工湿地的常规工艺和脱氮机理,本文总结并提出了一些提高污水氮去除率的方法。指出应根据具体的情况选择合适的植物和基质、通过工程措施和工艺组合、优化工艺设计及其他一些方法来创造脱氮所需环境,从而达到提高潜流式人工湿地氮去除率的目的。

Monod模型在潜流式人工湿地中的应用探讨

本文对一阶模型和零阶模型进行了比较,提出将Monod模型用于潜流式人工湿地的设计和运行之中。通过模型的动力学分析,表明负荷率和零阶去除率常数是决定潜流式人工湿地去除效果的基本参数,特别是在应用Monod模型时,可以得出湿地的最大去除率,从而避免在设计时引起尺寸过小。这有很重要的意义,说明湿地的负荷率有一个上限(这在一阶模型中是得不到的)。另外,本文还引进了一个新的无量纲参数无量纲参数Ω———湿地去除效率因子,作为比较湿地运行效果的有效方式。

利用两级潜流式人工湿地处理系统处理盘龙江微污染河水试验

采用不同粒径两级填料潜流式人工湿地处理系统能够稳定高效地去除具有城市生活污水水质特征的流经城市的微污染河水中的CODC r、TN、TP和SS,其最高去除率分别为58.8%、69.7%、69.2%和95.3%;随着HRT时间的延长,CODC r、TN、TP的去除率均不断增加,而SS的去除基本不受HRT的影响;温度对TN的去除有较大影响,而对CODC r、TP和SS的去除效果影响不大.

C/N及氮源形式对潜流式人工湿地脱氮效果的影响

研究了C/N及氮源形式对潜流式人工湿地脱氮效果的影响。结果表明,当潜流式人工湿地进水C/N由2.0增大到6.0时,总氮的去除效率由45%提高到70%;而当进水C/N由6.0增大到14.0时,总氮的去除效率仅由70%提高到85%,提高的幅度相对较小。潜流式人工湿地对总氮的去除效率随NH4+-N/TN的增加而降低,随着NO3--N/TN的增加而提高。

柊叶和象草波式潜流人工湿地的对比研究

为探索柊叶和象草在人工湿地中的应用及其净化机理,该研究以柊叶和象草为人工湿地植物分别构建了波式潜流人工湿地系统,分析了柊叶和象草波式潜流人工湿地对生活污水中COD_(cr)、TN和TP的净化效果,观察了柊叶和象草两种植物在不同季节的生长状况。结果表明:经过15个月的连续运行,在表面水力负荷约0.3 m·d^(-1)的条件下,柊叶和象草波式潜流人工湿地平均去除率是COD_(cr)分别为66.1%和70.1%,TN分别为60.4%和63.7%,TP分别为74.1%和75.1%。两种植物生长良好,根系发达,象草的地上生物量是柊叶的2.1倍,地下生物量相当;冬季象草生长缓慢,柊叶部分叶片的四周干枯,但二者都不会枯亡。这说明两个人工湿地对COD_(cr)、TN和TP都具有较好的去除效果,但无显著性差异,柊叶和象草能明显提高潜流人工湿地的净化效果。