复合潜流人工湿地处理城市地表径流研究

以武汉市桃花岛塘和复合潜流人工湿地组合生态处理系统为研究对象，考察了对城市地表径流的处理效果。结果表明，塘和复合潜流人工湿地组合生态系统可以有效净化城市地表径流，对各污染物的去除率：COD为84．0％～85．4％、TP为89．6％～91．8％、TN为92．2％～94．4％、SS为95．8％-97．1％，其中复合潜流人工湿地对COD、TP、TN、SS的去除率分别为69、0％～73．1％、82．6％～86．6％、89．0％～90．4％、64．7％～69．2％，除氮效果独特。在无雨期该生态系统可用于净化湖水，实现了削减污染和保持系统稳定的双重功能，同时还可补给养鱼塘用水。

复合潜流人工湿地对农村生活污水的净化效果及其微生物群落结构特征

试验探究了复合潜流人工湿地对农村生活污水的净化效果及其微生物群落结构特征。结果表明,当水力负荷为0.35 m^(3)·(m^(2)·d)^(-1)时,系统对TN、NH4+-N、COD和TP去除效率分别为(89.84±7.64)%、(98.67±1.31)%、(61.63±16.01)%和(70.21±8.00)%。湿地中一共发现11个主要菌门、18个主要菌纲和33个主要菌属,变形菌门(Proteobacteria)、蓝藻门(Cyanobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、绿弯菌门(Chloroflexi)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)是其中的优势菌门,它们在各级湿地中表层和底层的相对丰度分别是57.26%、61.37%、91.60%、93.22%、88.78%、88.02%。蓝藻菌纲(Cyanobacteria)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、芽孢杆菌纲(Bacilli)和γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)、β-变形菌纲(Betaproteobacteria)是其中优势菌纲,约占主要菌纲的70%。共有17个优势菌属,在各级湿地中的分布情况不同,其中芽孢杆菌属(Bacillus)相对丰度最高,集中分布于第三级湿地,其次是Leptolyngbya、席藻属(Phormidium),在第一、二级湿地中广泛分布。复合潜流人工湿地具有良好污水净化效果,系统中有机物和氮素的去除主要依靠微生物作用,磷素的去除主要依靠基质吸附沉淀作用。

复合潜流人工湿地对北方河流水质的净化效果研究

综合水平流人工湿地和垂直流人工湿地的优点,在山西省沁河干流建设了复合潜流人工湿地,运行及水质检测结果表明:通过合理设计基质(填料)种类及粒径,采用水平流和垂直流结合工艺的复合潜流人工湿地能够克服国内人工湿地普遍除磷能力不足的缺点,取得较好的除磷效果,在冬季运行期也具有较好的效益,适宜用于水量、水质变化不大、对管理要求不高的北方河流微污染治理。

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。

复合潜流-潮汐流人工湿地基质对微污染水体的净化性能研究

为强化组合人工湿地对微污染水体的修复,构建了两级复合潜流-潮汐流组合人工湿地(IVCW-TFCW1)和一个单独运行的潮汐流人工湿地(TFCW2)。连续运行结果表明:在进水中,COD、NH_(3)-N、TN、TP的平均浓度分别为106.69、9.36、14.36和1.03 mg·L^(-1)的条件下,IVCW-TFCW1能够有效地净化微污染河水,其对COD、NH_(3)-N、TN、TP的平均去除率分别为93.79%、98.62%、77.24%、18.16%。其中,IVCW对COD、NH_(3)-N的去除率达到87.38%和97.29%,二级TFCW1在此基础上进一步净化,使其出水浓度降至6.60和0.13 mg·L^(-1),达到了国家地表水环境质量标准(GB3838-2002)Ⅰ类标准。通过对实验结果的比较,发现不同湿地单元对COD、NH_(3)-N、TN的净化效果均表现为:IVCW-TFCW1>IVCW>TFCW2;对于TP的净化效果:TFCW1>IVCW>IVCW-TFCW1。微生物群落分析结果表明,IVCW中硝化螺菌属丰度显著高于TFCW1和TFCW2。TFCW2中具有除磷作用的黄杆菌属丰度明显高于IVCW和TFCW1,揭示了不同湿地单元微生物进行脱氮除磷机制与净化能力。

拔风管对分流式复合潜流人工湿地脱氮性能的影响

当分流式复合潜流人工湿地(HCW)以生活污水为外加碳源深度处理猪场废水时,系统因复氧能力不佳而面临NOx--N难以稳定获取的难题。为了确保HCW高水平的硝化性能及TN去除率,以拔风管为增氧设施并探究了其对系统氮素转化性能及微生物特性的影响。结果表明,对于由下向流(DF)单元和上向流(UF)单元串联而成的分流式HCW,其中可形成以硝化/反硝化作用和短程反硝化/厌氧氨氧化(DMOA)作用为主的多路径耦合脱氮反应体系;拔风管的布设不会明显改变HCW中的氮素转化模式,但该设施的增氧作用可强化DF单元的硝化性能,并可提升后续UF单元中反硝化菌群及厌氧氨氧化菌(AnAOB)的丰度,进而可实现系统中各脱氮途径强度的提高及其脱氮性能的优化;当DF单元中拔风管的布设数量为4时,HCW中参与脱氮的优势菌属包括Nitrosomonas、Nitrospira、Thauera和Candidatus_Brocadia,此时系统的COD、TP、TN和NH4+-N去除负荷分别可达(10.34±1.20)、(0.46±0.02)、(4.92±1.55)和(3.86±1.19) g·(m^(2)·d)^(-1),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。该研究为HCW高效脱氮性能的维持提供了一种简单有效的控制模式,也有助于新型CW工艺的研发与设计。

人工湿地技术在农村生活污水中的应用

构建了基于人工湿地技术的农村生活污水处理系统,并将其应用在河南省新郑市某村。该处理系统主要采用“化粪池+折流厌氧反应器+跌水复氧+复合潜流人工湿地+稳定塘”组合工艺。实践表明,连续运行150 d内该工艺具有较好的处理效果,对COD、NH3-N、TN、TP的平均去除率分别为72.1%、66.8%、64.2%和54.8%,系统出水水质达到河南省《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》(DB 41/1820—2019)一级标准。该工程可为河南省农村生活污水处理的技术选择和运行提供参考。

塘-人工湿地生态系统处理城市地表径流的初期运行

以武汉市桃花岛塘和人工湿地组合生态处理系统为研究对象,探讨了该系统处理城市地表径流的初期运行,结果表明:塘和人工湿地组合生态系统可以有效的处理城市地表径流,复合潜流人工湿地系统具有独特的除氮效果。

潜流型复合人工湿地处理旅游区生活污水

利用潜流型复合人工湿地处理旅游区农家乐和旅游服务中心生活污水,水质监测表明,系统出水水质稳定,达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级A标准。介绍了潜流型复合人工湿地的设计参数、工艺分析、社会环境效益等,并重点分析了其工艺特点及处理效果。

小型一体式污水处理装置脱氮效果研究

针对农村分散型污水水质稳定、水量小的特点,采用生物接触氧化与复合垂直潜流人工湿地组合技术,构建小型一体式污水处理装置,通过试验运行考察其脱氮效果。研究结果表明,在进水总氮、氨氮浓度为19.5mg/L、11.8mg/L情况下,装置出水分别为5.5mg/L、4.7mg/L。湿地系统中的脱氮主要发生在湿地表层0～20cm。下行流湿地去除效果明显优于上行流湿地效果,是上行流湿地去除效果的2倍和3倍。通过生物+生态模块组合处理农村分散型污水,出水TN、NH3—N的平均去除率可达到71.8%和60.2%。