闸下淹没出流大气复氧能力的研究

洩水建筑物对恢复河流中溶解氧的含量有明显的作用,国外对这个问题已有许多研究。本文利用50组天然观测资料对已有的四种闸下淹没出流复氧能力的计算公式进行了检验,发现它们的误差都相当大。在此基础上提出了一个简化的闸下淹没出流的氧平衡模型,并结合三家店引水渠进口的实测资料建立了复氧能力计算的半经验公式。计算值与实测值的比较说明,所获得的计算式的误差较小,可供工程实际应用。

堰顶掺气孔复氧能力的实验研究

借助水力学实验水槽,在流量、堰上水头、下游水深等水力条件保持不变的情况下,实测了同一温度、不同掺气孔开闭组合工况时的曲线堰上、下游断面溶解氧浓度值,并得到了表征复氧能力大小的相对复氧率,旨在探索曲线型实用堰堰顶掺气孔布设位置及其开、闭方式对复氧能力的影响,为进一步探索利用过水建筑物掺气复氧特性改善水环境的技术措施奠定了基础.

阶梯溢流坝与跌水建筑物复氧能力预测研究

溶解氧含量对于维持河流,特别是城市河流的生态环境起到关键作用。河流中修建的泄水建筑物不仅具有蓄水功能,而且在泄水过程中,可使水流湍动卷吸大量的空气进入水体,从而使溶解氧含量增加。为了对不同形状的泄水建筑物复氧能力进行预测,本文选择阶梯溢流坝和跌水型泄水建筑物作为典型的河道型泄水建筑物。在室内模型试验中,通过改变阶梯型溢流坝面上阶梯的高度(或宽度)和流量,测定了34种工况条件下的坝上、下游溶解氧浓度和水温,观测了掺气发生起始点的位置。对阶梯溢流坝面水流的复氧能力进行分析,建立了在相同坝高条件下阶梯溢流坝复氧效率与单宽流量、阶梯高度以及溢流坝底坡的定量关系式;通过收集整理跌水建筑物原型观测32组数据,建立了跌水建筑物复氧效率与跌水流量、跌水高度以及尾水深的定量关系式。这两个定量关系式的建立,可快速计算出阶梯溢流坝和跌水建筑物的复氧效率,给环保以及水利工作者优化设计低矮型泄水建筑物提供了理论依据。

低温下潮汐流人工湿地系统对污水净化效果

潮汐流人工湿地是将湿地按时间序列周期性地充水和排干,使得湿地内部形成好氧-厌氧交替过程,从而实现并强化污染物去除的新型人工湿地形式.该研究主要考察了低温条件下(9～13℃)潮汐流人工湿地与传统连续流人工湿地对污染物处理的效能差异,以及运行工况对处理效果的影响;同时对各人工湿地系统中微生物活性进行研究.结果表明:在水力负荷为0.2 m3/(m2.d)条件下,采用3个周期/d的潮汐流人工湿地,出水ρ(DO)为0.61 mg/L,高于连续流人工湿地的0.22 mg/L;NH4+-N,CODCr及PO43--P的去除率达到48.57%,68.96%及29.02%,分别比连续流人工湿地提高了约30%,20%和20%.同时,通过对各反应器内微生物呼吸作用和脱氢酶活性等的对比研究发现,3个周期/d的潮汐流人工湿地中微生物具有更高的活性.

潜流人工湿地长效运行脱氮研究进展

潜流人工湿地具有操作简单,建设和运行成本低,环境效益好等优点,但在长期运行过程中普遍存在脱氮效率降低的问题。阐述了潜流人工湿地脱氮机理,提出湿地复氧能力降低和基质堵塞是造成人工湿地长期运行脱氮效率降低的主要原因。基于文献分析,综述了潜流人工湿地长期运行提高脱氮效率的方法,分别从提高湿地复氧能力,选择合适的基质粒径和级配及优化潜流人工湿地工艺等方面阐述了提高脱氮效率的措施及其效果。

潮汐流人工湿地床处理生活污水的优化研究

我国水环境污染日趋严重,传统人工湿地复氧量常小于截留污染物降解需氧量,床体氧环境较差直接影响污水处理效率,且易于堵塞。本研究以探索新型潮汐流人工湿地对污水的高效处理为目的,以室内无植物封闭柱式潮汐湿地床为研究对象,探讨5种不同运行条件下污染物去除能力和复氧效果。结果表明:不同运行条件对悬浮物的去除率影响不大,淹水时间3h,总磷(TP)和氨氮(NH3-N)的去除效果最优,且采用一级反应动力学计算得到的有机物降解常数KBOD最大,有机物降解能力较强。通过对各运行条件系统供氧和理论污染物降解需氧的恒量计算发现,在忽略植物根系泌氧和大气自由扩散复氧的前提下,排空时间3h均满足系统污染物理论需氧量的需求。不同运行条件床体基质孔隙率差别不明显,有机负荷是影响孔隙率变化的主导因素,适当轮休可有效缓解堵塞现象发生,恢复床体水流传导力。

潮汐流人工湿地床污水处理效果试验研究

研究新型潮汐流人工湿地床对污水处理的效果。试验结果表明:在淹没排空比为3h∶3h和回流比1∶1的条件下,该潮汐流人工湿地床对COD、BOD5和氨氮(NH4+-N)的去除率分别为80.2%、79.0%和61.8%,去除负荷分别达到283.2、179.7和30.1g/(m2.d),高于其他类型人工湿地;对总磷(TP)的去除率为28.7%,去除负荷为2.9g/(m2.d)。潮汐流人工湿地床总供氧能够满足有机物及氨氮的氧化需氧量。