复合植物床式人工湿地研究

本实验研究针对应用于面源污染控制的人工湿地中水生植物的选择和布置问题进行研究,通过对人工湿地动态运行实验的研究考察,发现床体中COD、TN降解规律,通过人工湿地栽种不同水生植物的各床体的COD去除效果比较实验和不同水生植物复氧性能比较实验,得出复氧性能最好的水生植物为芦苇,然后综合这三个实验,在传统的植物床系统基础上,提出更加有利于提高系统污水处理效率的改进形式:复合植物床式人工湿地。

复合垂直潜流人工湿地处理分散型农村生活污水工程设计

根据高岙村生活污水的特点,采用“格栅过滤-隔油沉砂池-厌氧水解池-IVCW系统-砂滤池”的模式处理居民居住距离>2km的较分散的生活污水,处理规模为2.3m^(3)/d。结果表明,该工艺具有处理效果好、投资费用低、景观价值高等优点,能提升农村生活污水处理效率,对有效解决分散型农村生活污水问题具有积极的指导意义。

多功能复合型人工湿地平面布局关键技术

人工湿地有多种,本文所说人工湿地是指人工筑成水池或沟槽,底面铺设防渗漏隔水层,充填一定深度的基质层,种植水生植物,利用人工基质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用使污水得到净化。这类人工湿地按照污水流动方式,分为表面流人工湿地、水平潜流人工湿地和垂直潜流人工湿地。

城市污水人工土快滤床与水生植物复合处理系统

用种植水生植物的人工土快滤床处理城市污水,在成都市南郊污水泵站进行了为期一年的中试试验.结果表明,种植水生植物的人工土快滤床处理系统对城市污水中COD、BOD5、SS、TN、TP等的去除率分别为78.2%,87.0%,85.9%,40.1%和56.0%;处理出水中COD、BOD5和SS的平均浓度分别为54.6、16.9、15.7mg/L;种植水生植物的人工土快滤床的水力负荷率和有机污染负荷分别为288m/a和26.6kgBOD5/(m2(a);研究还发现种植水花生可以把人工土快滤床对TN和TP的去除率分别提高22.5%和27.6%,而且能减少人工土快滤床表面的刮膜次数,同时还能增加处理出水中溶解氧的含量.

地沟式污水土地处理和人工湿地中植物对磷去除的效果研究

采用盆栽实验和中试实验系统,研究了地沟式土地处理系统和人工湿地中不同植物对磷的去除效率。结果表明,7种试验植物对生活污水中的磷均有很高的净化率,其中以芋头、菖蒲和岩豆藤3种植物对磷的净化效率最高。同时还对中试各处理槽的不同位置和深度的土壤中的微生物种类和数量进行了分析,进一步阐述了地沟式土地处理系统和人工湿地中植物的除磷机理。

复合床人工湿地处理生活污水的实验研究

将表面流与潜流两种流态湿地相结合,处理生活污水。分析系统对CODMn,TP,TN的处理效果。研究结果表明,复合床人工湿地对有机物、氮、磷都有很高的去除率;进水中TN,TP的浓度变化对出水中氮磷含量影响不大,系统对氮磷有一定的抗冲击能力。

不同形式复合人工湿地对污染河水的净化差异研究

为了研究不同形式复合人工湿地对污染河水的净化特性,实验构建了2种相同基质及植物的表流-水平潜流和表流-垂直潜流复合人工湿地,并以相同的进水负荷连续运行了1 a。结果表明,2组复合人工湿地均能有效地净化污染河水,表流-水平潜流人工湿地对污染河水BOD_5、SS、TN和NH_3-N的去除效果优于表流-垂直潜流人工湿地(p<0.05),且前者中的植物具有更好的生长特性和氮磷去除能力。表流人工湿地的存在不仅能够避免二级潜流湿地的堵塞,也能有效提高系统总氮去除能力。

复合式人工湿地浮桥技术处理系统实验研究

对传统人工湿地进行改进,通过引进浮桥技术,在同一湿地单元实现浮游植物搭配沉水植物,并与传统水平潜流式湿地相结合,设计出一套新型复合式人工湿地处理系统,研究该系统对生活污水COD、NH3-N、TN、TP的净化效果,并对各指标去除率进行Pearson相关性分析。30d的实验研究结果表明,系统对生活污水的COD、NH3-N、TN、TP的平均去除率分别为79.6%、64.0%、54.4%、74.6%;二级浮桥平流式湿地单元对COD的去除效果较差,但对NH3-N、TN和TP去除效果突出;各指标间去除率在每级湿地单元中表现出不同的相关性。

地沟式污水土地处理+人工湿地中植物对磷的去除效果

采用盆栽实验和中试实验系统,研究了地沟式土地处理系统和人工湿地中不同植物对磷的去除效率。选取贵州省典型的7种植物——美人蕉、芋头、八仙花、小玉竹、杜鹃、菖蒲、岩豆藤作为供试物。结果表明,7种试验植物对生活污水中的磷均有很高的净化率,其中以芋头、菖蒲和岩豆藤等3种植物对磷的净化效率最高。文章同时还对中试各处理槽的不同位置和深度的土壤中的微生物种类和数量进行了分析,进一步阐述了地沟式土地处理系统和人工湿地中植物的除磷机理。

人工湿地系统植物床内COD_(cr)动态变化规律探讨

人工湿地处理污水系统植物床内各监测点的上、下层 Ｃ Ｏ Ｄｃｒ值虽有一定的差别，但经过成对平均数比较分析发现这种差别并未形成明显的趋势。污水在植物床基质中流动时，随着迁移距离的延长，其中的 Ｃ Ｏ Ｄｃｒ的降解速率呈现先快后慢的趋势，根据形成的动态变化曲线，建立了 Ｃ Ｏ Ｄｃｒ在植物床内沿程动态变化模型： Ｃ Ｌ＝ Ｃｏｅｘｐ（４６２９×１０－ ５ Ｌ２－ ００１５６７ Ｌ，０≤ Ｌ≤１００）。经验证，模型预测值与实际监测值呈非常显著相关（ｄｆ＝ ４，ｒ≥０９９４６＞ ｒ００００５（４），ｒ００００５（４）＝ ０９７４１）。

基于人工湿地植物床的城市污泥无害化处理技术应用及发展

剩余污泥处理与处置是污水处理重要组成部分。污泥处理不善,会给环境带来二次污染。文章分析了国外人工湿地污泥处理系统应用发展现状,讨论了人工湿地污泥处理系统的污泥无害化处理效果和设计参数,并和常规污泥脱水及稳定效果进行了对比,为人工湿地污泥处理系统在我国的应用提供参考,同时提出了该技术今后的应用研究方向。

复合水平流人工湿地中水生植物净化效果研究

采用2块结构相同的复合水平潜流人工湿地,选用不同的植物组合处理农村富营养化水体,分析2块湿地的净化效果,结果表明:2个复合水平流人工湿地对于TN和NH3-N的去除效果差异明显,而对于COD和TP的去除效果差异不明显。对COD、NH3-N、TN和TP的去除率,种植灯心草—菖蒲和美人蕉—风车草的1号复合湿地分别为29.4%、35.7%、43.6%和65.9%;种植香蒲—美人蕉和美人蕉—风车草的2号复合湿地分别为30.6%、49.2%、58.1%和64.5%;2个湿地通过植物吸收、存储氮量仅占湿地总氮的去除量的8.13%和10.72%,但是植物的存在间接地影响微生物硝化/反硝化,对提高湿地氮去除率具有重要作用。湿地通过植物吸收、存储磷量占湿地总磷的去除量的7.59%和10.25%。湿地脱磷的主要贡献来自基质,而植物的贡献较小。

基于植物昼夜释氧变化规律的复合垂直流人工湿地氮形态

为了研究植物根系释氧规律对人工湿地中硝化与反硝化作用的影响,采用传统连续运行方式及根据释氧规律调节的新型运行方式(白天连续进水、夜间停水),在复合垂直流人工湿地小试系统中进行实验,采用代表性的挺水植物香蒲作为湿地植物,水力负荷为0.71 m3/(m2.d).结果表明:系统内白天以好氧的硝化作用为主,夜间以厌氧、缺氧的反硝化作用为主,且在新型运行方式下,系统内白天亚硝酸盐氮累积量为传统运行方式的5倍,硝酸盐氮累积量为其2倍,夜间亚硝酸盐氮和硝酸盐氮减少量又分别比传统运行方式高64%和26%.这说明在新型运行方式下,人工湿地脱氮效果优于传统运行方式.

进水方式对序批式深床人工湿地硝化效能的影响

针对现有人工湿地硝化效能低、占地面积大的问题,研究污水处理厂尾水人工湿地高效硝化深度处理技术,采用序批式深床人工湿地反应器(DSCW),考察进水方式及其运行工况对硝化效能的影响。结果表明,进水方式、进水时间和闲置时间对湿地硝化效能影响显著。进水方式采用"连续进水-间歇出水"较连续进出水运行工况NH_4^+-N去除率高39.69%。连续进水时间为5.5 h、7.5 h、11.5 h时,NH_4^+-N去除率分别为81.82%、88.12%、89.91%;闲置时间为0、2 h、4 h时,NH_4^+-N去除率分别为88.12%、94.46%、92.60%。反应器在水温(20±3)℃、负荷35.56 g NH_4^+-N/(m2·d)、连续进水7.5 h-间歇出水0.5 h-排空闲置2 h运行工况下,出水NH_4^+-N为0.91 mg/L,去除率为94.46%,系统NH_4^+-N去除效能大幅提高。

植物浮床和人工湿地污水处理系统中风车草生长特性比较

在塑料水箱(67 cm×51 cm×40 cm)中分别构建风车草浮床和人工湿地生活污水处理系统,研究2个系统中风车草的生长特性.结果表明,植物浮床和人工湿地系统中风车草生长的季节变化规律基本相似,在4—8月生长较快,9—12月生长较慢.整个实验过程中,植物浮床中风车草的分蘖数、一级侧根的数量和孔隙度大于人工湿地,而株高、基径、叶长和叶宽、一级侧根的长度和直径小于人工湿地.8月收获植物时,植物浮床风车草的生物量大于人工湿地,当12月收获植物时,前者小于后者.

4种湿地植物对复合垂直流人工湿地N_2O排放的影响

采用静态箱-气相色谱法对4种植物(菖蒲、美人蕉、风车草和水葱)的复合垂直流人工湿地N_2O排放通量进行观测,并检测进出水总氮(TN)指标。研究结果表明:4种植物湿地TN去除率随着季节的变化趋势基本相同,先上升后波动下降,12月份和1月份达到最低,且风车草湿地TN去除率较高,为77.98%;菖蒲、水葱湿地的下行池排放通量比上行池的高,美人蕉湿地上行池排放通量比下行池的高,风车草湿地上、下行池排放量相差不大;风车草、菖蒲、美人蕉和水葱这4种植物湿地的N_2O平均排放通量分别为162.80,99.35,84.62和82.56μg/(m^2·h);复合垂直流人工湿地系统总体上表现为大气中N_2O的排放源,只有水葱湿地在12月份下半月表现为N_2O的弱吸收汇;菖蒲、美人蕉和水葱湿地的TN去除负荷与N_2O平均排放通量的比值KTN/N_2O随时间变化较大,风车草湿地K_(TN/N_2O)变化相对平缓,且较低;菖蒲、美人蕉湿地在11月份上半月以及水葱植物在12月份上半月的K_(TN/N_2O)较高,即在这些时间段内人工湿地菖蒲去除污水中相同量的TN,排放出的N_2O较少;在复合垂直流人工湿地污水处理植物选种中,菖蒲和美人蕉植物较合适。

复合式生态浮床对校园人工湖的净化效果

为研究“植物-填料”组合的复合式生态浮床对校园人工湖中CODcr、NH3-N、TP的净化效果,在使用相同的辫带式纤维填料的条件下,共设计两轮实验.在第一轮试验中,以菹草5株,浮萍鲜重分别为5、10、15、20 g作为工况1;浮萍鲜重为5 g,菹草株数分别为6、12、18、24作为工况2,研究它们对某高校校园人工湖的净化效果.结果表明:工况1中第2组,即菹草5株、浮萍10 g,工况2中第2组,即浮萍5 g、菹草12株,对试验湖水中CODcr、NH3-N、TP的净化效果最好,达到《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)V类标准.在第二轮试验中,将菹草12株、浮萍10 g进行搭配,试验其对湖水的净化效果.结果表明,其对试验湖水中CODcr、NH3-N的净化效果优于工况1、工况2,受试湖水中CODcr和NH3-N含量已达到《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中Ⅳ类标准.由于第二轮试验湖水中TP初始含量较低,导致TP去除效果不明显.

人工湿地植物的选择及湿地植物对污染河水的净化能力

阐述了在人工湿地中植物的作用和选择人工湿地植物的原则,分析比较了4种常用于人工湿地的植物的生长特性、环境适应性,并进行了潜流人工湿地和生物滤床(作为人工湿地的对照试验)对污染河水处理效果的比较。结果表明,在湿地床中,美人蕉(C.flaccida)和香根草(Vetiveria zizanioides)长速较快,较适合于需快速启动的湿地系统;风车草(Cyperus slternifolius)长势良好,覆盖度接近100%;纸莎草(Cyperus papyrus)长势较差,环境适应性差。在HRT为13 h的运行条件下,系统稳定运行后植物对CODMn、TP、TN、NH+4-N的平均去除率分别为3.1%、2.0%、12.7%、5.2%,植物对浊度没有明显的改善作用。人工湿地有较强的耐冲击负荷能力,在HRT为13h条件下系统的处理能力还有较大的提升空间。

复合生态床的植物配置与净化效能研究

复合生态床是由填料和植物按一定需要组合而成的梯级人工湿地系统,是一种新型的生活污水生态处理工艺。结合山地城镇的地形特点构建了三级人工湿地生态床,并开展了处理生活污水的中试(13.5 m3/d)研究。选择美人蕉、风车草、菖蒲、香蒲四种土著植物以及陶粒、钢渣、石灰石等3种填料,通过进行不同的组合,考察其对除污效果的影响。结果表明:美人蕉的生物量最大,对氮、磷的去除能力较强;最优植物组合为风车草—美人蕉—菖蒲,其对NH3-N、TN和TP的去除率分别为69.85%、59.31%和75.04%。

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.