盐胁迫对间歇增氧垂直流人工湿地脱氮性能及微生物群落影响

利用新型间歇增氧垂直流人工湿地,揭示了不同进水NH^(+)_(4)-N浓度下盐度提升对湿地脱氮性能及微生物群落的影响。试验结果表明:间歇增氧垂直流人工湿地在盐胁迫下的脱氮性能明显优于传统垂直流人工湿地,高盐(2.0%盐度)对TN去除性能影响较大,对COD去除性能影响相对较小。进水NH^(+)_(4)-N浓度为40 mg/L时,当盐度由0%提升至2.0%,出水NH^(+)_(4)-N浓度由3.88 mg/L增至12.44 mg/L,NH^(+)_(4)-N去除率由90.3%降至68.9%;出水NO-2-N浓度在1.09~1.21 mg/L,波动较小,出水NO-3-N浓度由5.19 mg/L降至3.81 mg/L;TN浓度由10.28 mg/L增至17.40 mg/L,TN去除率由74.3%降至56.5%;出水COD浓度由19.8 mg/L增至37.0 mg/L,COD去除率由89.5%降至81.5%。0.5%盐度下湿地微生物丰富度最高,且各盐度条件下曝气底部填料区微生物丰富度均高于湿地植物沙土区。随着湿地微生物对盐胁迫的逐步适应,微生物多样性初步恢复至无盐工况水平。盐度对人工湿地系统微生物菌群分布及其多样性产生显著影响,随着盐度从0.0%提升至2.0%,具有亚硝化功能的Nitrosomonas和具有硝化功能的Nitrospiraceae的丰度分别由2.5%、1.7%降至0.5%、0.3%,而具有反硝化功能的Thiobacillus和Denitratisoma平均丰度较高(分别为11.6%、5.4%)且保持相对稳定,表明其对盐胁迫具有较好的耐受性。此研究结果可为揭示盐度对人工湿地脱氮影响及推进间歇增氧垂直流人工湿地应用提供参考。

固液分离+间歇增氧工艺处理猪场废水研究与应用

采用固液分离+间歇增氧+人工湿地+氧化塘工艺处理猪场废水,出水水质优于畜禽养殖业污染物排放标准(GB 18596-2001);废水直接采用间歇曝氧工艺进行处理的方式可有效解决传统的猪场废水"厌氧+好氧"处理工艺碳氮比失调而引起的出水水质较差的问题,间歇曝氧反应池采用射流式曝气设备可有效提高反应器内的氧传递效率,对废水的COD、SS、NH3-N、TP的去除效率分别可达到94.2%、95.1%、98.8%和63.6%。

不同曝气参数下间歇增氧垂直流人工湿地脱氮的分层效应

以新型间歇增氧垂直流人工湿地(IA-VFCW)为研究对象,揭示了不同工况对人工湿地污染物去除的分层效应及去除效果的影响。结果表明∶不同曝气参数对细砾石层、煤渣层污染物去除的影响较小;对曝气区、湿地植物区污染物去除的影响较大。当进水NH_(4)^(+)-N质量浓度为25 mg·L^(-1)、COD为200 mg·L^(-1)时,细砾石层、煤渣层对NH_(4)^(+)-N和TN平均去除率分别为10.8%、9.3%和13.3%、11.6%,两区域中均无NO_(2)^(-)-N、NO_(3)^(-)-N的积累;细砾石层对COD去除的贡献较大,COD平均去除率为67.2%。曝气区对NH_(4)^(+)-N、TN去除贡献较大,NH_(4)^(+)-N、TN的最大去除率分别达到69.3%、40.9%,COD平均去除率为25.4%。在低曝停比下,曝气量的增加将提高IA-VFCW对TN的去除性能;在高曝停比下,曝气量的增加会降低IA-VFCW对TN的去除效果,且会造成NO^(-)-N积累。在曝气量2 m^(3)·h^(-1)、曝停比1/3、曝停周期6 h工况下IA-VFCW具有较好的污染物去除效果,NH_(4)^(+)-N去除率为94.9%、TN去除率为77.0%、COD去除率为90.0%。IA-VFCW脱氮性能明显优于传统垂直流人工湿地。