不同基质垂直流人工湿地对猪场污水季节性处理效果的研究

研究了3套不同基质垂直流人工湿地小试装置在不同季节处理猪场污水的运行效果.结果表明,垂直流人工湿地对有机污染物的去除效果随季节变化差异不明显,对有机物降解情况可用一级降解模型模拟;传统型湿地系统NH4+-N去除率在各季节稳定在52%,而沸石和沸石-煤渣型系统冬季NH4+-N去除效率分别从秋季的89.8%和93.4%下降至冬季的64.2%和73.5%,春、夏季回升至80%左右.冬季湿地系统中生物硝化与反硝化作用的减弱影响了垂直流人工湿地系统TN的去除;3套不同基质系统中,沸石-煤渣型系统各高度层硝化强度均为最高,沸石型和沸石-煤渣型系统的反硝化强度明显高于传统型系统,与实际运行过程TN去除率变化相吻合.采用沸石作为基质有利于系统的反硝化进程和TN的去除.垂直流系统对TP去除率随季节性变化波动不显著,但随着垂直流人工湿地系统的运行,基质层对TP的吸附逐渐饱和,去除效率明显下降.

垂直流湿地去除低C/N比尾水中氮磷的实验研究

构建了2个平行的不同基质的垂直流湿地,研究了2种湿地对低C/N比尾水处理效果、特性和机理。结果表明:水力停留时间为4 h,复合基质湿地对TN和TP去除率分别达到79.6%~94.69%和80.6%~95.1%,而单一陶粒基质湿地对TN和TP去除率分别32.88%~72.04%和34.5%~52.1%,复合基质湿地出水NO_2^--N浓度明显低于陶粒基质湿地。此外,复合基质湿地中的美人蕉的生长量和指示性微生物种群数量也明显优于单一基质湿地。说明复合基质湿地适合处理低C/N比尾水。

净化湖水的垂直流人工湿地的脱氮研究

将欧盟资助项目研究成果应用于实际工程中,以垂直流人工湿地净化湖水的应用工程作为研究对象,通过实例总结系统的脱氮效能,考察垂直流人工湿地（包括循环净化系统和补水净化系统）对湖水净化后水质的维护效果与应用前景,检验参数的合理性,并分析相关原因.结果表明,2种功能的垂直流人工湿地均达到了设计的脱氮效果,在水力负荷为1 000～2 000mm/d时,循环净化系统和补水净化系统总氮的平均去除率分别为37.8%和37.5%,氨氮的平均去除率分别为44.8%和43.6%.湖水经湿地净化后能维持较好的水质,能达到国家《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅲ类标准.

外加碳源时分流比对人工湿地脱氮性能的影响

以生活污水作为外加碳源,探究了分段进水策略下分流比对垂直潜流人工湿地(VFCW)深度处理猪场沼液的影响.结果表明,将生活污水通过分流管泵入VFCW时,分流比会影响系统的运行性能及其微生物学特征.随着分流比由0:1增至1:3,VFCW填料层中反硝化菌群和厌氧氨氧化菌(AnAOB)的丰度均显著提高,硝化/反硝化作用和短程反硝化/厌氧氨氧化(DMOA)作用成为了系统中氮素脱除的主要途径,VFCW的TN去除性能随之得以优化;当分流比增至1:2后,VFCW的反硝化性能及厌氧氨氧化性能虽可进一步提高,但其运行性能却因分流管进水在系统中过短的水力停留时间而下降.当分流比为1:3时,VFCW可高效去除进水中污染物,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,其填料层中的优势菌属包括Nitrosomonas、Nitrospira、Thauera和Candidatus_Brocadia,此时系统中氮素的转化主要依赖硝化/反硝化作用和DMOA作用,对应的TN和NH_(4)^(+)-N去除速率分别可达(5.90±1.86)和(4.63±1.43)g/(m^(2)·d).

垂直流人工湿地净化湖水的除磷研究

将欧盟资助项目研究成果应用于实际工程中,以垂直流人工湿地净化湖水的应用工程作为研究对象,通过实例总结系统的除磷效能,考察垂直流人工湿地对湖水净化后水质维护效果与应用前景,检验参数的合理性,并分析相关原因。结果表明,两种功能的垂直流人工湿地均达到了设计的除磷效果,在水力负荷为1000mm/d^2000mm/d时,两系统的平均去除率分别为TP:27.3%和49.1%,磷酸盐:20.1%和34.8%。湖水经湿地净化后能维持较好的水质,TP能达到地表水Ⅲ类标准。

三级串联垂直潜流人工湿地的脱氮性能及微生物学特征

探究了3种水力负荷(HLR)下三级串联垂直潜流人工湿地(T-VFCWs)对农村生活污水的处理效果,并解析了系统中的氮素转化机制。结果表明:当系统HLR由0.10增至0.20 m^(3)·m^(-2)·d-1时,T-VFCWs始终保持着对农村生活污水高效的处理效果,系统出水水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准。T-VFCWs中顺次连接的3个VFCW单元(标记为V-1、V-2和V-3)在限氧环境下因其进水水质的差异可形成各自不同的氮素转化途径,并通过协同作用实现系统的高效脱氮。当T-VFCWs在试验期间连续运行时,V-1、V-2和V-3中主要的脱氮途径分别为短程硝化/反硝化作用、基于亚硝化的全程自养脱氮(CANON)作用和反硝化作用,上述3单元对进水中总氮(TN)和NH_(4)^(+)-N去除的贡献率分别为(51.3±4.4)%和(63.7±2.6)%、(30.9±4.8)%和(35.5±4.5)%、(17.8±5.0)%和(0.8±0.1)%。该研究可为组合式人工湿地的研发及工程化应用提供科学依据和技术支撑。