填料型A1/O1/A2/O2+垂直潜流式人工湿地处理乡村生活污水中的溶解性有机物三维荧光光谱特性分析

针对乡村生活污水中溶解性有机物(DOM)污染问题,为有效识别乡村生活污水的有机物组分,解析其转化规律,采用填料型A1/O1/A2/O2+垂直潜流式人工湿地(VFCW)组合工艺进行处理试验,考察了水力停留时间(HRT)对COD、氨氮、TN和TP的去除效果,并对各单元进出水DOM进行三维荧光光谱解析。结果表明,当组合工艺装置进水流量为1.30 L/h(即填料型A1/O1/A2/O2、VFCW的HRT分别为10.0、110.4 h)时,组合工艺对COD、氨氮、TN和TP的平均去除率分别为83.69%、98.09%、91.27%、96.15%,均达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准(COD、氨氮、TN、TP限值分别为50、5、15、0.5 mg/L)。三维荧光光谱解析表明,填料型A1/O1/A2/O2+VFCW对污水中的DOM去除效果较好,对其中的酪氨酸等类蛋白质、色氨酸等类蛋白质、富里酸类物质、溶解性微生物代谢产物和胡敏酸类物质去除率分别为86.83%、73.32%、42.66%、55.26%、43.25%,其中对芳香类蛋白质(酪氨酸和色氨酸等类蛋白质)去除效果最好。积分标准体积与254 nm处紫外吸光度(UV_(254))有较好的线性关系(R^(2)=0.94)。各单元对DOM都有一定的去除效果,其中厌氧、缺氧阶段对污染物去除贡献较小,好氧阶段及VFCW贡献较大。

进水碳负荷浓度对垂直潜流式人工湿地中植物根系微生物动态的影响

植物的不同生长发育阶段是影响根系微生物功能多样性的原因之一。植物的生长改变了微生物的群落结构。在低有机负荷或高有机负荷下,植物幼苗与成苗根系的微生物整体活性均差异明显,一般成苗期具有较高AWCD值。有植物湿地中微生物Simpson和Mcintosh多样性指数在植物成苗期均明显高于幼苗期(P<0.05),但Shannon指数变化不明显(P>0.05)。无植物湿地中微生物Simpson和Mcintosh指数受季节影响差异显著(P<0.05)。主成分和聚类分析结果表明,不同生长发育阶段其微生物种类存在差异,而且不同进水条件下有植物湿地和无植物湿地各自有相似的微生物群体结构。

两种改进型垂直潜流人工湿地脱氮途径分析研究

通过对两种改进型垂直潜流人工湿地中垂向沿程DO浓度、氨氮浓度以及硝态氮浓度的考察,从pH角度分析了两种改进型湿地中的脱氮途径。试验发现,两种改进型垂直潜流人工湿地均能满足硝化要求,出水氨氮浓度均能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)的一级A标准,且改进型序批式垂直潜流人工湿地(MCBW)的脱氮能力大于序批式垂直潜流人工湿地(CBW)。此外,通过理论分析和物料衡算得出,序批式垂直潜流人工湿地的脱氮途径主要以传统硝化反硝化为主,而改进型序批式垂直潜流人工湿地中存在着同步硝化反硝化。

多种人工湿地组合在不同进水负荷条件下的净化效果

研究了单级垂直向上流(vertical up-flow,VUF)和单级垂直向下流(vertical down-flow,VDF)潜流式人工湿地组合在不同进水负荷条件下的污染物降解效果。结果表明,VDF-VUF人工湿地组合是最优的两级垂直潜流式人工湿地组合,在进水负荷(C/N=5)条件下其可以达到最好的污染物去除效果。COD和TN的去除率都受到了季节变化、湿地系统组合变化以及两者的综合作用的显著影响(P<0.05);TP的去除仅受到季节变化的显著影响(P<0.05);TOC去除率仅受到湿地系统组合和季节变化的显著影响(P<0.05)。