HRT对稳定表流湿地净化污水效果的影响研究

研究了不同结构和形状的稳定表流湿地在不同水力停留时间(HRT)下对生活污水的处理效果差异。结果表明,在处理水量为0.2 m3/d的条件下,水力停留时间越长,稳定表流湿地对COD、TP和NH3-N的去除率越大。折流式表流湿地对TP的去除效果受水力停留时间的影响较推流式大,而对NH3-N的去除率除受水力停留时间的影响外也受温度的影响。当水力停留时间分别为1、2、3、4 d时,圆形推流稳定表流湿地冬季对NH3-N的去除率分别为7.64%、8.59%、9.58%、9.55%,夏季则分别为38.62%、55.99%、62.64%、68.69%。     

以水化硅酸钙为基质的人工湿地系统除磷研究

添加水化硅酸钙作为人工湿地的基质,旨在强化湿地系统对磷的去除能力,减轻水体富营养化.采用模拟试验系统考察了水化硅酸钙粒径、投加量及水力停留时间对除磷效果的影响.结果表明,在水化硅酸钙粒径为4目、投加量为80 g时系统达到最佳的除磷效果,一个月后去除率稳定在75%左右,与对照人工湿地相比,去除率可提高20%以上;停留时间越长,系统对磷的去除效果越好,停留时间为4 d的去除率比停留时间为2 d和1 d的分别高约5%和20%;水化硅酸钙对植物的生长和除磷能力有明显的促进作用.同时,湿地植物代谢可以有效控制水化硅酸钙本身对出水pH的影响,使水体pH值稳定在8.2左右.     

集居区生活污水无动力生态处理研究

采用厌氧/湿地型生物滤池新工艺处理生活污水,在控制流量、温度不变的条件下,就系统的水力停留时间对COD、NH3-N、SS去除率的影响进行了研究,从而确定出试验的最佳水力停留时间为19h,并在此基础上考察了系统对COD、TP、TN、NH3-N的去除效果.结果表明;生活污水经厌氧/湿地型生物滤池新工艺处理后,出水的各项常规指标均基本满足《污水综合排放标准》的二级标准,其对COD、SS、TP、TN、NH3-N的去除率分别为80%、90%、50%、15%、68%.     

复合生态床修复北方景观水体的影响因素研究

采用以沸石和煤渣为基质的复合生态床修复北方微污染景观水体,考察了水力停留时间、温度、植物等因素对修复效果的影响.结果表明,当水力停留时间由1 h增至4 h时,系统对NH4+-N和TP的去除率分别由91.5%、31.8%提高至98%、52.5%;当温度下降时,对NH4+-N的总体去除效果无明显变化,对TP的去除率则明显降低;在床体表面种植植物能够提高系统对NH4+-N、TP和TOC的去除效果.     

复合垂直流人工湿地净化污水厂尾水的研究

采用复合垂直流人工湿地处理模拟污水厂二级处理出水(尾水),研究了对主要污染物指标的去除效果.结果表明,在进水负荷为0.32 m3/(m2·d)、水力停留时间为3 d的条件下,系统对浊度、COD、NH+4-N、TN、TP的平均去除率分别为65.47%、46.87%、50.06%、52.88%、70.06%,出水COD、TN、TP浓度达到了<城镇污水处理厂污染物排放标准>(GB 18918-2002)的一级A标准,出水NH+4-N浓度达到了一级B标准.与其他研究结果相比,在污染负荷、面积、湿地深度等条件基本一致的情况下,该湿地系统具有更好的脱氮除磷效果.     

潜流型人工湿地低温域脱氮效果研究

由于受低温和植物休眠的影响,人工湿地在冬季运行时脱氮率明显下降,而通过在人工湿地的植物表面覆盖保温材料,可有效提高湿地内温度,防止了结冰并减缓了植物休眠;通过控制湿地水力条件和运行方式,可提高湿地系统的温度和溶解氧值,促进NH4 -N的正常硝化;当水力负荷为0.5~15cm/d时,湿地对TN的去除率可达68%。     

MBBR处理生活、生产混合污水

采用移动床生物膜反应器(MBBR)处理生活、生产混合污水,研究了对有机物的去除效果,并考察了容积负荷、填料填充比例、水力停留时间等参数对MBBR处理效果的影响。试验发现,在填料填充比例为60%(体积比),单级反应器的水力停留时间为6h、容积负荷为4.0～5.0kgCOD/(m3·d)的条件下,反应器运行稳定且处理效果好,最终出水COD平均为60mg/L,去除率>90%。     

人工湿地的反硝化能力研究

利用人工湿地的反硝化作用进行去除硝态氮的试验,其反硝化碳源主要为植物根系的分泌物及湿地内腐败的死亡植株.结果表明,人工湿地内有着适宜反硝化的反应环境,反硝化茵能够很好地利用湿地内产生的碳源进行反硝化作用来去除硝态氮,且不会出现亚硝态氮的大量积累.在进水(NO3-)-N浓度为20-50 mg/L、水力停留时间为24 h的条件下,夏季运行时,湿地系统对硝态氮的去除率为20%～30%;冬季运行时,对硝态氮的去除率在10%左右.提供充足的反硝化碳源是硝态氮去除率进一步提高的瓶颈.     

MBR/人工湿地组合处理高速公路服务区污水并回用

采用工程规模(240 m3/d)的膜生物反应器(MBR)/人工湿地组合工艺对陕西某高速公路服务区污水进行处理并回用作景观及杂用水。运行结果表明,在膜生物反应器水力停留时间为6~8 h、有机负荷为0.85~1.29 kgBOD5/(m3·d)、人工湿地水力停留时间为18~24 h、水力负荷为0.13 m3/(m2·d)时,对主要污染物的去除率均可达到90%以上,出水水质达到《城市污水再生利用景观环境用水水质》(GB/T 18921—2002)标准。该组合处理工艺在分散型污水资源化方面有良好的应用前景。     

自然导气措施对垂直流人工湿地堵塞的影响

为解决人工湿地堵塞问题,设计了一种自然导气型垂直流人工湿地,并采用连续运行的方式,考察了水力负荷分别为0.3、0.6、0.9、1.2 m3/(m2·d)的条件下,其基质孔隙率和除污效果随时间的变化.结果表明:当在低水力负荷下运行时,自然导气对垂直流人工湿地的基质堵塞有显著的改善作用,而在较高水力负荷[1.2 m3/(m2·d)]下运行时则改善作用甚微.同时自然导气可显著提高垂直流人工湿地对污染物的去除效果,其中对氨氮去除率的提高程度大于对COD的.当水力负荷<0.9 m3/(m2·d)时,对氨氮的去除率稳定保持在较高水平,在水力负荷分别为0.3、0.6和0.9 m3/(m2·d)时,对氨氮的平均去除率分别为98.38%、89.10%、72.31%.     

厌氧/跌水充氧接触氧化/人工湿地处理农村污水

为了使太湖地区农村污水处理达到占地面积小、除磷脱氮效率高、管理简单、运行和建设费用低的目标，采用厌氧／跌水充氧接触氧化／人工湿地组合工艺进行了工程规模的试验研究。结果表明，在厌氧池水力停留时间为2d、5级跌水充氧接触氧化池总水力停留时间为2h、并采用50cm／d的高水力负荷人工湿地的条件下，该组合工艺对COD和TN的平均去除率分别为81％和83％，对TP的平均去除率在进水TP〉1．5mg／L时达82％，在进水TP〈1．5mg／L时为72％。     

变速生物滤池处理城市污水的效能研究

对采用酶促填料的变速生物滤池处理城市污水进行了生产性试验研究，考察了水力停留时间（HRT）和温度的影响。结果表明，常温、填料层厚度分别为1．5m和2．0m、填料层HRT分别＞3．5h和4．9h、相应的滤池HRT＞9．7h时，滤池能有效地去除水中有机物和悬浮物。     

CFD在臭氧接触系统优化中的应用

利用计算流体力学（CFD）技术,通过计算流体的停留时间分布,模拟了深圳某水厂臭氧接触池的水力效率,对臭氧接触系统进行了优化.结果表明,未设置导流板的接触池水力效率较低,T10/HRT仅为0.40.通过设计优化,增加了导流板,可将接触池的水力效率提高73%,T10/HRT为0.66.     

Pilot-scale comparison of constructed wetlands operated under high hydraulic loading rates and attached biofilm reactors for domestic wastewater treatment

Four different pilot-scale treatment units were constructed to compare the feasibility of treating domestic wastewater in the City of Heraklio, Crete, Greece: (a) a free water surface (FWS) wetland system, (b) a horizontal subsurface flow (HSF) wetland system, (c) a rotating biological contactor (RBC), and (d) a packed bed filter (PBF). All units operated in parallel at various hydraulic loading rates (HLR) ranging from 50% to 175% of designed operating HLR. The study was conducted during an 8 month period and showed that COD removal efficiency of HSF was comparable (> 75%) to that of RBC and PBF, whereas that of the FWS system was only 57%. Average nutrient removal efficiencies for FWS, HSF, RBC and PBF were 6%, 21%, 40% and 43%, respectively for total nitrogen and 21%, 39%, 41% and 42%, respectively for total phosphorus. Removals of total coliforms were lowest in FWS and PBF (1.3 log units) and higher in HSF and RBC (2.3 to 2.6 log units). HSF showed slightly lower but comparable effluent quality to that of RBC and PBF systems, but the construction cost and energy requirements for this system are significantly lower. Overall the final decision for the best non-conventional wastewater treatment system depends on the construction and operation cost, the area demand and the required quality of effluent.     

潜流人工湿地预处理给水厂原水的效能研究

采用潜流人工湿地对给水厂原水进行预处理,以提高进水水质,减轻水厂常规处理工艺的负荷。以松花江水为研究对象,考察了人工湿地对原水中浊度、CODMn、UV254、TN和NH4^＋-N的处理效果。试验结果表明,在进水流量为0．8m^3／d、水力停留时间为1．5d时,该工艺对浊度、CODMn、UV254、TN和NH4^＋-N的平均去除率分别为93．71％、43．19％、17．69％、49．15％和48．92％。潜流人工湿地对原水预处理效率较高,运行稳定,可以有效减轻后续工艺的处理负荷。     

Nitrate reduction in a simulated free-water surface wetland system

The feasibility of using a constructed wetland for treatment of nitrate-contaminated groundwater resulting from the land application of biosolids was investigated for a site in the southeastern United States. Biosolids degradation led to the release of ammonia, which upon oxidation resulted in nitrate concentrations in the upper aquifer in the range of 65-400 mg N/L. A laboratory-scale system was constructed in support of a pilot-scale project to investigate the effect of temperature, hydraulic retention time (HRT) and nitrate and carbon loading on denitrification using soil and groundwater from the biosolids application site. The maximum specific reduction rates (MSRR), measured in batch assays conducted with an open to the atmosphere reactor at four initial nitrate concentrations from 70 to 400 mg N/L, showed that the nitrate reduction rate was not affected by the initial nitrate concentration. The MSRR values at 22 °C for nitrate and nitrite were 1.2 ± 0.2 and 0.7 ± 0.1 mg N/mg VSS_COD-day, respectively. MSRR values were also measured at 5, 10, 15 and 22 °C and the temperature coefficient for nitrate reduction was estimated at 1.13. Based on the performance of laboratory-scale continuous-flow reactors and model simulations, wetland performance can be maintained at high nitrogen removal efficiency (>90%) with an HRT of 3 days or higher and at temperature values as low as 5 °C, as long as there is sufficient biodegradable carbon available to achieve complete denitrification. The results of this study show that based on the climate in the southeastern United States, a constructed wetland can be used for the treatment of nitrate-contaminated groundwater to low, acceptable nitrate levels.     

砾间接触氧化/水平潜流人工湿地净化微污染河道水

以微污染河道水为处理对象,研究了砾间接触氧化/水平潜流人工湿地复合工艺对水质的净化效果。经过26 d改变进水配比、曝气方式等的调控运行,成功启动复合工艺模拟装置,砾间接触氧化区(简称砾石区)的COD、NH4⁺-N去除率均稳定在75%左右,TN去除率在45%~60%。为进一步强化净化效果,探讨了砾石区水力停留时间(HRT)和砾石曝气区与非曝气区(O/A)分段进水配比对砾石区及后置潜流人工湿地出水水质的影响。当砾石区HRT为5 h时,砾石区对污染物的去除效果较好,COD、NH4⁺-N、TN平均去除率分别可达72%左右、75.28%、67.79%,人工湿地对三者的去除率分别为31%、43%、28%;当O/A区分段进水配比为1∶1时,对COD、NH4⁺-N的平均去除率较高,分别为77.39%和84.91%,分段进水配比为1∶2时,对TN的去除率最高,达到68.5%,人工湿地对TN的去除率为24.47%。因此,砾石区HRT为5 h为较佳参数,分段进水配比可根据进水污染状况灵活选择,研究结果可为实际工程应用提供理论支撑。     

水平潜流人工湿地处理住宅灰水技术研究

以陶粒及天然沸石为基质,黄菖蒲为植物,构建新型水平潜流式人工湿地,研究其净化实际小区灰水的效果,进水流量50 L/d,水力停留时间2 d,进水COD、NH3-N、 TN、TP浊度为164、4.3、5.2、0.44 mg/L、82.4 NTU时,出水可分别降至70 、1.07 、2.07 、0.33 mg/L、7.27 NTU,去除率分别为57.32%、75.19%、60.26%、24.24%、91.18%,对实际灰水COD、NH3-N、TN、浊度有良好的去除效果。利用人工配水考察不同水力停留时间下湿地的去污效果。提高停留时间能有效提高湿地对COD、NH3-N的去除效果,停留时间为3 d时,该湿地的去污效果最好,COD、NH3-N、TN、TP浊度去除率分别为68.46%、81.75%、66.67%、34%、86.91%。