组合生态系统去除农村生活污水中氮磷效果研究

探讨"水生植物滤床串联潜流人工湿地"组合生态工艺对农村生活污水尾水中氮磷去除效果及其植物吸收对脱氮除磷的贡献。结果表明,夏秋季组合生态系统对NH+4-N、TN和TP的去除率平均分别达到了82.5%、56.0%和63.2%;潜流湿地中沿程TN和TP含量下降幅度较滤床中更大,说明潜流人工湿地脱氮除磷效果较滤床更优;大叶特白空心菜和水稻"苏香梗2号"2种植物体内全氮含量均高于全磷含量,且空心菜中全氮、全磷含量高于水稻,植物吸收对组合生态系统脱氮除磷的贡献率分别为6.9%、21.5%。综合分析认为,生物量大、根系发达、叶片面积大且收割茬数多的植物为人工湿地的优选。     

植物和基质级配对水平流人工湿地处理污染河水的影响

为了研究植物和基质级配对水平潜流人工湿地处理污染河水营养物的影响,构建了有/无植物两组多粒径配比水平潜流人工湿地。结果表明,种有植物的水平流人工湿地的脱氮除磷效果均优于未种植植物湿地;通过基质不同粒径的配比与植物的联合作用可以使湿地内部空间的脱氮除磷效果更具有均匀性;植物对营养物的直接吸收在湿地脱氮、除磷总量中所占比例分别为11.3%和17.4%,且略大于植物对湿地其他组成的间接促进作用。     

多种生态修复植物和人工载体对城市河流水质净化效果比较研究

以聚草、圆币草等7种植物和生物栅、人工水草2种人工载体为研究对象,通过实验室模拟比较它们对河水中COD、氮和磷等污染物的去除效果。结果表明,生物栅和人工水草在去除水体中COD和氮污染物方面较传统的修复植物有更大的优势,而植物对磷的去除效果更好。针对重点使用的生物修复材料,开展了收割和充氧条件下对聚草和圆币草以及生物栅去除氮磷能力强化效果实验,结果表明收割能明显提高修复植物氮磷的去除量,聚草和圆币草在收割条件下去除氮磷的总和达114.7 g/(m~2·a);充氧能够增强植物和生物栅的去除氮磷的能力,聚草对总氮的去除量为77.42 g/(m~2·a),远远高于圆币草的33.48 g/(m~2·a)和生物栅的14.22 g/(m~2·a),聚草对总磷的净化能力为3.05 g/(m~2·a),略高于聚草圆币草的2.83 g/(m~2·a),远大于生物栅的0.63 g/(m~2·a)。     

木本植物作为人工湿地植物的可行性试验

景观水体的一个主要问题是水体富营养化将导致水华的暴发,并导致水体透明度下降,溶解氧降低,水生植物和鱼类大量死亡。为了防止水华爆发,人工湿地技术常被应用于景观水体水质维护之中,但其存在运行操作费用不足而导致的传统湿地植物到了秋季无人收割,和植物吸收营养盐总量较小等问题。因此,该课题通过中试研究,进行某良种柳树(S.matsudana Koidz)和黄花鸢尾(Iris wilsonii)的对比试验,并结合前人的研究成果,得出的结论为:该柳树的茎叶部一年中可去除氮的总量为10.8 g/m2,去除磷的总量为1.89 g/m2,在去除总量上比传统湿地植物具有明显优势,并且收割下来的柳树可作为生物质能源或造纸原料,能部分弥补湿地的运行费用,是一种很有潜力的湿地植物。未来,从保障湿地的运行效果和解决运行费用的角度来讲,具有经济价值的木本植物是湿地研究的一个方向。     

内电解耦合人工湿地对某工业园区污水厂尾水的脱氮除磷效果

以工业园区污水处理厂尾水脱氮、同步除磷为目标,构建铁炭内电解人工湿地中试系统,通过内电解作用改善工业尾水可生化性,为反硝化脱氮提供更多可利用碳源,强化脱氮;同时,内电解产生的铁离子促进除磷。结果表明:铁炭内电解人工湿地对氮、磷及有机物有良好的同步去除能力,强化脱氮效果明显,冬季运行稳定;COD、氨氮、TN和TP全年平均去除率分别为55.6%、72.2%、54.6%和86.0%,其中出水COD、氨氮、TP浓度满足《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅳ类水质要求,TN出水浓度低于10 mg/L。高通量测序结果显示,铁炭内电解人工湿地内脱氮微生物数量明显高于普通人工湿地,在1号池及3号池两个处理单元检测到的与硝化有关的细菌丰度分别占到总生物量的6.66%和3.67%。     

芦苇人工湿地对垃圾渗滤液总氮去除能力的研究

研究了芦苇人工湿地对垃圾渗滤液中氮污染物的去除,并探讨了芦苇生长和各部分氮的分布.结果表明,在进水水力负荷为0.02m3·m-2·d-1的条件下,湿地中芦苇6至8月份生长迅速,生物量极大值出现在8月底,为573.69·m-2.整个生长周期内,芦苇地上部分氮吸收量明显大于地下部分,且芦苇地上部分TN含量均高于同期地下部分.芦苇地上部分TN吸收量与其生物量有很好的正相关性,2者最大值均出现在8月底,此时收割芦苇可从湿地去除TN19.82g·m-2,约占整个湿地去除TN的9.28%,因此,通过适时收割芦苇能发挥芦苇人工湿地去除渗滤液中TN的作用.     

两种湿地植物去除污染物性能研究及其在小型湿地系统中的应用

文章对两种耐寒、易得、具有一定药用和观赏价值的植物石龙芮(Ranunculus sceleratus L.)和酸模(Rumex acetosa L.)进行了研究,以期为提高和稳定人工湿地的净化功能提供基础理论数据。首先对两种植物进行无土栽培的实验,研究其对污水中氮磷的吸收净化效果。然后将其应用到人工湿地系统,研究其实际应用情况。实验表明,在无土栽培实验阶段,两种植物对污水中氮、磷的去除贡献分别为37%、40%,这其中分别有96%、64.4%的氮和磷被植物吸收到体内,适合于构建人工湿地。在实际应用阶段,人工湿地系统中各种污染物的去除率最高为氨氮(NH3-N)64.03%,总氮(TN)66.33%,由于进水磷浓度过低,导致了基质中磷的释放,其释放程度与水中磷浓度有关。根据实验结果,认为石龙芮和酸模属适宜的人工湿地植物,其净化特性还有待于更深层次的研究。     

潮汐-连续流组合人工湿地对污染河水的净化特性

构建了具有不同运行方式的两级垂直流人工湿地。连续运行1 a的结果表明:潮汐-连续流组合人工湿地能够有效地净化污染河水,其对COD、BOD5、SS、TP、TN、NH3-N的年平均去除率分别为85.6%、94.7%、98.7%、85.6%、74.1%、87.7%;采用间歇(潮汐)运行方式的一级垂直流人工湿地不仅能够实现对COD、BOD5、SS 90%左右的去除,而且还能够促进二级连续垂直流人工湿地对NH3-N、溶解态TP的有效去除;前置潮汐流湿地同二级连续流人工湿地相比,前者更利于植物的生长,在连续和间歇运行的垂直流人工湿地中植物对氮去除的贡献均高于对磷去除的贡献。     

碳铵基小麦专用肥的施用

南阳德润公司复肥厂利用对辊冷压造粒设备,开发出碳铵基小麦专用肥,取得了明显的施用效果。1氮、磷、钾比例参数的确定小麦生长期长,需肥量多,每生产100 kg小麦籽粒,需从土壤中吸收N 3 kg、P2O51.25 kg、K2O 2.5kg。小麦不同产量水平适宜N、P比与施氮量见表1。表1小麦不同产量水平适宜氮磷比与施氮量667 m2产量水平/kg适宜经验m(N)∶m(P2O5)667 m2产量水平/kg施N量/kg<200 1∶1<300 9~11200~400 1∶0.5 300~400 12~14>400 1∶0.25 400~600 14~16全县土壤平均碱解氮为56 m g/kg,速效磷为16m g/kg,速效钾为125 m g/kg。与大田作物地力分…     

垂直潜流人工湿地对含油废水净化效果的研究

研究了人工湿地系统中植物生长趋势和水体DO的变化,探讨了污染物的去除与湿地植物生长趋势和水体DO的相关性。结果表明:垂直潜流人工湿地系统对石油类污染物的净化效果很好,且两两系统之间对石油类的去除效果没有显著差异(P>0.05)。石油类污染物去除率与DO相关性较强(r=0.986,P<0.05),与植物生长趋势相关性不显著;栽种植物的湿地系统脱氮除磷的能力均高于对照组。     

景观植物潜流湿地对富营养化景观水的净化

研究了风车草、美人蕉两种植物人工湿地在不同月份对富营养化景观水的净化效果。分析了水力负荷、温度变化对污染物去除效果的影响,考察了两种植物人工湿地微生物的硝化/反硝化作用强度。结果表明:两种植物人工湿地对富营养化景观水中的污染物均有较好的净化效果,风车草湿地去除效果优于美人蕉湿地。污染物的去除效率随水力负荷的增加而降低;在最佳水力负荷为0.113m3/(m2.d)的条件下,出水TN、TP和CODCr的质量浓度分别在2、0.1和15mg/L以下;富营养化的控制因子磷的去除效率基本不受温度影响。风车草湿地硝化作用强度略高于美人蕉湿地,反硝化作用强度略低。     

垂直潜流人工湿地污水处理特性

垂直潜流人工湿地是一种新型的污水处理技术,在城镇污水资源化中有良好的实用价值和应用前景。通过对特征污染物即有机物、氮和磷的去除研究,阐述了污染物去除的基本特征和作用机理。湿地负荷8.1￣27 g[COD]/(m2.d)范围内,COD去除率为71%￣87%。垂直潜流人工湿地不利于大气复氧,并因而造成NH3-N去除率较低,平均去除率小于10%。TP去除率受温度和季节等因素影响较小,去除率为52%￣77%,但土壤pH值和溶解氧含量却制约着磷的吸附和沉淀作用。并介绍了各运行参数对COD、NH3-N和TP的去除效果的影响规律。     

人工湿地填料在废水中脱氮除磷的应用研究进展

首先对人工湿地相关概念及人工湿地植物、微生物、填料进行了阐述,着重介绍了多种人工湿地填料在除磷、除氮方面的净化效果,最后对人工湿地填料的发展前景进行了展望。     

人工湿地植物耐盐性研究进展

文章综述了在人工湿地工艺中湿地植物的耐盐特性,及其在人工湿地处理高盐废水中的运行效果。探讨了湿地植物的耐盐能力,耐盐湿地植物对氮、磷等污染物的去除能力及人工湿地处理高盐废水的实践,并对该领域的研究进行了展望。     

潜流—表流复合人工湿地处理超低TN含量废水

为了解基质粒径以及植物种类对复合人工湿地处理超低TN含量废水净化效果,研究了4组复合人工湿地的出水效果及与微生物群落的关系。结果表明,4组复合人工湿地对NH3-N、TN和TP的总去除率为66.54%~74.05%、61.55%~73.61%、38.16%~54.64%,均有较好的处理效果。脱氮除磷主要发生在潜流湿地,去除率最高的为A1组风车草。人工湿地中主要的反硝化细菌是不动杆菌属、假单胞菌属、芽孢杆菌属,主要的除磷细菌是不动杆菌属、假单胞菌属。5~20 mm粒径基质不动杆菌属、假单胞菌属、芽孢杆菌属的丰度增加,提高了脱氮除磷的效果。风车草的种植改善了基质微生物的多样性和丰度,该组的不动杆菌属、假单胞菌属、芽孢杆菌属明显高于梭鱼草组,这是风车草组处理效果优于梭鱼草组的原因。     

冷季型禾草人工湿地处理生活污水的应用

禾草作为湿地植物对农村生活污水进行深度净化的研究鲜有报导,为探究冷季型禾草作为湿地植物的可行性,通过构建浅薄型人工湿地对4种冷季型禾草的脱氮除磷性能进行为期6个月的长期监测,并对此人工湿地系统的物料平衡和禾草应用价值进行分析。结果表明:种植多年生黑麦草(Loliumperenne L.)和苇状羊茅(Festuca arundinacea Schreb.)的冷季型禾草人工湿地在进水NH~+_4-N、TN、TP分别为10.23、23.43 mg/L和1.63 mg/L的条件下,出水浓度均达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准,种植匍茎剪股颖(Agrostis palustris Huds.)和草地早熟禾(Poa pratensis L.)的人工湿地出水浓度达到了一级B标准;冷季型禾草人工湿地系统对磷的去除主要依靠基质的富集,对氮的去除主要依靠微生物作用;冷季型禾草在冬季污染物削减和增加农民经济收入方面具有明显优势。试验结果认为,4种冷季型禾草中黑麦草和苇状羊茅对农村生活污水有较好的净化效果,可作为冬季湿地植物,同时产生一定的经济价值,适宜在广大的农村地区推广。     

正交试验对比不同条件的人工湿地除磷效果

人工湿地污水处理系统作为一种处理成本低、运行费用低、效率高和管理方便的污水处理技术,具有良好的应用前景。污水中的磷主要是通过湿地植物的积累和吸收作用、微生物的生物化学作用以及基质的吸附、络合和沉淀作用共同完成的。本研究主要通过正交试验的方式,在水力负荷(HLR)、基质、植物以及湿地类型几个条件中,筛选出人工湿地系统去除总磷的最优方案。实验结果显示,种植再力花的基质为沸石且水力负荷为0.125 m/d的下行垂直潜流人工湿地系统具有最佳的去除总磷的效果。     

典型建筑废弃物对磷的吸附特征及其在复合垂直潜流人工湿地中的应用研究

采用典型建筑废弃物(废弃粉煤灰砖、红砖等)为吸附剂,研究其对正磷酸盐态磷(PO43--P)的静态吸附特性、作为多级垂直流人工湿地(MVSF-CWs)填料的可行性及不同运行时间与水温条件下的除磷性能。结果表明,粉煤灰砖(粉末)和红砖(粉末)对PO43--P的吸附行为符合Langmuir吸附等温式,利用该式计算出其对PO43--P的吸附容量分别为44.72和35.54 mg/g。MVSF-CWs系统由4级组成,平均水力负荷0.038 m3/(m2·d)、平均水力停留时间16.7 d。MVSF-CWs系统进水TP的质量浓度为(5.83±2.36)mg/L、出水为(0.85±0.48)mg/L,平均去除率为85.4%。各级人工湿地对TP去除的贡献率分别为33.6%、55.8%、2.5%、8.1%,其中第2级(废弃粉煤灰砖为填料)对磷的去除最为显著。不同水温条件下,MVSF-CWs系统除磷结果表明:当水温θ30℃、20℃θ30℃、10℃θ20℃及θ10℃时,TP的平均去除率分别为91.83%、87.52%、82.61%及78.39%。TP去除率随水温下降而降低,表明水温对多级垂直流人工湿地除磷效率有显著影响。     

水西湿地对有机物削减效果分析

以黄山学院(率水校区)水西湿地为例,对其水质进行了为期2年的跟踪监测,考察人工湿地对水西河水有机物的去除效率。结果表明,水西湿地各处理单元中,氧化塘对水中有机物的净化效果较好。水西湿地对有机物的平均削减率可达49.72%,最高可达到89.33%,对水西河中有机物能够起到较好的净化作用。定期收割植物、清理岸带垃圾等维护管理措施可使有机物去除效率提高约50.03%。     

潜流与复合垂直流人工湿地处理村镇生活污水试验

针对村镇生活污水,开展水力负荷对潜流与复合垂直流人工湿地脱氮效果影响的研究,结果表明:两种人工湿地对村镇生活污水均有较好的处理效果;随水力负荷升高,两种人工湿地除碳、脱氮率不同程度降低。潜流人工湿地除碳效果优于复合垂直流人工湿地,复合垂直流人工湿地脱氮效果更佳;水力负荷≤0.25 m3/(m2·d),两种人工湿地对COD去除率均大于90%,复合垂直流人工湿地对NH3-N、TN去除率保持在60%以上,出水水质优于一级A标准。动力学研究表明一级动力学模型能较好拟合两种人工湿地的COD、NH3-N、TN去除规律。