膜生物反应器-复合垂直流人工湿地（SMBR—IVCW）系统处理混合废水的应用研究

本文采用一体式膜生物反应器（SMBR）-复合垂直流人工湿地（IVCW）组合工艺（SMBR—IVCW）系统,研究了该系统对复合废水的净化效果。结果表明,当系统进水为CODCr397-890mg·L-1、氨氮9．40-27．mg·L-1、TP4．30-10．7mg·L-1、TN45．9-75．8mg·L-1的条件下,在SMBR和IVCW的水力负荷分别为1000L·d-1和375mm·d-1的最优工况下运行,系统CODCrNH3-N、TN和TP的去除率分别为97．5％、99．0％、59．6％和65．2％;系统进出水中氮的形态组成发生了显著变化;SMBR—IVCW系统在高浓度综合污水处理方面具有良好的潜力。     

南方温室内空气循环式蓄热除湿系统的保温效果

为探索南方温室内空气循环式蓄热除湿系统的保温效果,设置了空气循环式冷凝除湿（冷凝处理）、土壤地面地膜覆盖降湿（覆盖处理）和普通换气除湿（对照）三种处理,观测了不同条件下温室内的气温和地温变化数据。结果表明：在晴天除湿系统运行期间,冷凝处理温室内下层气温明显比对照和覆盖处理的高,分别高0．9—2．7℃和0．2～1．7℃;在阴雨天（不启动除湿系统）,冷凝处理温室内各层的气温均高于或等于对照和覆盖。典型晴天,冷凝处理的5cm、10cm、15cm、20cm地温比对照分别高1．0～2．1℃、1．0～1．5℃、1．2～1．5℃、1．4～1．6℃。全年气温最低的1月份,冷凝处理温室下层的日平均气温均高于对照和覆盖,分别高0．1～2．3℃和0．1～1．5℃,其中高于0．5℃以上的天数分别为17d和18d。说明在南方地区冬季,空气循环式冷凝除湿系统具有明显的保温效果。     

改进型和传统型复合垂直流人工湿地的净化效果研究

通过构建传统型复合垂直流人工湿地系统（IntegratedVerticalFlowConstructedWetlandsSystem：IVFCWS）和改进型复合垂直流人工湿地系统（ImprovedIntegratedVerticalFlowConstructedWetlandsSystem：IIVFCWS）,并在其中分别种植彩叶草-太阳草（Coleusblumei-Toninafluviatilis：CT）和美人蕉-大水剑（Cannaindica-Acoruscalamus：CA）,以无植物人工湿地系统为对照,比较研究不同植物组合下两种构型的人工湿地系统对生活污水的净化效果。结果表明,IIVFCWS对CODCr、NH4＋-N、TN的净化效果显著优于IVFCWS,而对TP的去除效果则是IVFCWS较IIVFCWS强。有植物的人工湿地系统去除污染物的效果较无植物的对照系统好,其中彩叶草-太阳草组合湿地系统的去除效果较美人蕉-大水剑组合的强,分别为：CODCr的平均去除率在80．8％-52．8％之间;NH4-N的去除率在93．6％-52．3％之间;TN的去除率在96．4％～67．6％之间,TP的平均去除率均达93．6％以上。     

化学节水制剂对不同灌溉条件下冬小麦水分关系的影响

试验通过比较保水剂、抗旱剂（FA旱地龙）和钙赤霉素3种化学制剂对半湿润灌区不同灌溉条件下冬小麦生育后期耕层土壤水分状况和冬小麦水分关系影响的差异，结果表明，保水剂和旱地龙处理对提高花后生育期内耕层土壤水分含量、冬小麦的旗叶水势以及叶片WUE的效果更明显，尤其是保水剂处理，在灌2水条件下，花后生育期内耕层土壤水分含量和叶水势的平均值比对照CK2提高9．7％和10．8％；灌。水条件下，则比CK0提高5．3％和7．4％。钙赤霉素处理则显著减小了叶水势和WUE的日变化幅度。回归分析显示，土壤水势决定叶片水势的高低，而叶片水势与叶片WUE显著正相关。试验结果还表明，3种化学制剂均不同程度的提高了冬小麦的产量，但是在本试验条件下，水分条件是产量的决定因素。同一灌溉水平下，4个处理的产量和穗数差异均不显著；不同灌水处理下，产量差异均达到极显著水平。     

基于缓释肥的侧条施肥技术对水稻产量和氮素流失的影响

研究了侧条施肥技术条件下不同缓释肥用量对水稻产量和氮索流失特征的影响。与不施肥处理（cK）和农民常规施肥处理（FP）比较,利用侧条施肥技术高缓释肥处理（HF）水稻氮素投入比农民常规施肥处理（FP）降低约40％,水稻产量没有降低,穗粒数和千粒重分别比农民常规施肥处理增加17．0％和16．6％。缓释肥各处理氮素回收率在54．5％-63．5％之间,高于常规施肥处理的36．9％。常规施肥处理田面水NH;和TN在施肥后3d内即可达到最大值,随时间推移下降较快,而高缓释肥处理田面水N0i含量在施肥30d后才降到最低;以尿素为氮源,施肥后的前9d是防止氮素流失的关键时期,以缓释肥为氮源,则前30d是防止氮素流失的重要时期。氮素渗漏淋失主要发生在生育前期,以NOi-N形态为主,占全氮流失量的64．8％-70．3％之间,高缓释肥处理的全氮渗漏损失量（14．86kg·hm。）比当地农民常规施肥处理（23．43kg·hm。）减少8．57kg·hm。。综合考虑水稻产量和环境效益,侧条施肥技术可作为一种资源节约和环境友好的施肥技术在水稻种植上应用。     

氧调控下人工湿地微生物群落结构变化研究

运用磷脂脂肪酸（PLFAs）技术研究了氧调控下复合垂直流人工湿地（IVCW）微生物群落结构及活性变化,结果表明,不曝气IVCW基质表层以好氧微生物为优势种群,但绝大部分微生物都集中在0～20 cm基质层,系统的净化空间受到限制;氧调控下微生物群落向基质纵深发展,表征好氧微生物的单不饱和脂肪酸的含量显著增加,曝气系统下行池表层各类群微生物的生物量为不曝气系统的2～6倍,表征微生物活性的PLFAs总不饱和度水平也明显升高;革兰氏阴性细菌成为曝气IVCW基质微生物群落的优势种群,群落具有更高的活性和专一性,提高了污染物的去除效果。因此,进一步研究微生物的这种适应机制可以为优化湿地系统提供一定的理论基础。     

模拟潜流人工湿地处理猪场废水的实验研究

采用盆栽试验模拟潜流型人工湿地,研究了土壤、蛭石、煤渣和碎石四种人工湿地基质不同组合净化养猪场污水的能力。结果表明:以上层蛭石土混合物、下层煤渣和碎石的组合处理效果最佳,14d内COD_(Cr)、NH_4~ -N、T-P的去除率分别达到了95．3％、90％、91．6％。试验前期,四种不同组合基质的COD_(Cr)、NH_4~ -N、T-P去处率有明显差异,但试验后期除T-P的去除率仍有明显差异外,COD_(Cr)和NH_4~ -N去除率已无明显差异。     

太阳能蓄热水箱运行工况优化

为寻求适应乌鲁木齐地区太阳能资源实际情况的最优蓄热水箱结构并确定不同时段的最佳运行工况,该研究对25种不同工况下太阳能蓄热水箱内的流动与传热过程进行数值分析。结果表明:球顶结构的水箱热分层效果最好,平顶结构的水箱热分层效果最差。在11:30、13:00、15:00、16:20和18:00,冷水入口流速0.42、0.42、0.1、0.18和0.26 m/s时,球顶结构的蓄热水箱无量纲[火用]值最小,分别为0.879、0.873、0.879、0.881和0.874,水箱的热分层效果最好。以蓄热水箱的瞬时换热效率作为评价指标,对考察的5个时刻,球顶结构的水箱的瞬时换热效率均在冷水入口流速0.1 m/s时达到最大值,蓄热效率最高。如果只采用蓄热水箱供暖,水箱的冷水入口流速下限值为0.26 m/s;对于冷水入口流速低于0.26 m/s的工况,可采用水箱并联或者水箱与电加热锅炉联合运行模式。研究结果可为不同气候条件下太阳能热水利用系统的优化运行提供参考。     

2种高分子保水材料对土壤持水能力的影响

采用离心机法,研究聚丙烯酸钠与聚丙烯酰胺2种高分子化合物在5种使用浓度（占干土质量0、0．01％、0．08％、0．2％与1％）的条件下对3种土壤（砂土、壤土、黏土）持水能力的影响。结果表明：3种土壤在0．01—1．5MPa水吸力时,持水能力随着2种高分子材料用量的增加而增加,砂土的作用效果较壤土、黏土更显著;2种高分子材料与土壤质量比控制在8／10000～2／1000范围内其作用效果较好,该用量条件下高分子吸持水分平均可释放83．7％供植物吸收利用。2种高分子材料对土壤持水能力的作用效果基本相同。     

提前喷施叶面肥对超级杂交晚稻抵御寒露风能力的影响

以超级杂交晚稻品种五丰优T025为材料,以叶面喷清水作对照（CK）,设置叶面喷施0.1%（P1）、0.3%（P3）和0.5%（P5）3个浓度的磷酸二氢钾溶液处理,研究双季晚稻抽穗扬花期遭遇低温条件下提前喷施磷钾肥对水稻叶温、产量和生理特性的影响。结果表明：低温期间,不同叶面肥处理叶片温度较对照均有所提高,其中P3处理增温效果最好。低温胁迫下各处理稻株叶片叶绿素含量和净光合速率均不同程度降低,以P3处理降幅最小,蒸腾速率、胞间CO2浓度及气孔导度等也均呈现类似变化特点;低温下各处理MDA含量均不同程度上升,其中以P3处理最低;叶片抗氧化酶活性低温来临后产生不同程度的变化,其中SOD活性、POD活性总体上表现为CK最高,P3最低,而CAT活性则以CK最低,P3最高;低温胁迫下喷施叶面肥处理均能不同程度提高黄熟期植株尤其是穗部干物质量,达到减缓产量降低的效果,其中以P3处理最佳,遭遇低温明显的2015年第二播期（7月1日播种）水稻产量比CK高14.04%;产量结构上,各处理单株有效穗数、每穗总粒数、结实率等均较CK明显改善。说明叶面喷施0.3%磷酸二氢钾是增强双季超级杂交晚稻抽穗扬花期低温抵御能力的有效措施。     

潜流人工湿地对畜禽养殖废水的净化效果

为了提高潜流人工湿地对畜禽养殖废水中污染物的去除效果,该试验通过改变湿地内部结构构建了4个潜流人工湿地单元,选用灰砖块和碎石做湿地填料,冬夏季轮作栽培齿果酸模和大狼把草,考察湿地运行期间对厌氧消化后猪场废水的净化效果。结果表明：湿地单元经过80 d的启动,运行稳定,有植物湿地比无植物对照湿地提前10 d左右进入稳定期。运行期间,各湿地单元对废水中氨氮（ammonia nitrogen,NH4+-N）、总氮（total nitrogen, TN）、总磷（total phosphorus,TP）和化学需氧量（chemical oxygen demand,CODCr）的去除率与气温变化均呈现显著线性正相关。在水力停留时间（hydraulic retention time,HRT）为4 d,进水中CODCr、NH4+-N、TN、TP浓度分别为520、110、120、10 mg/L左右时,4个湿地单元对CODCr、TP的去除率分别在60%和70%以上,对NH4+-N和TN的去除率分别为28%～67%和32%～58%,植物对CODCr及TP去除的贡献分别稳定在10%和4%左右,植物对氮的去除效果受气温影响较大,夏季对NH4+-N和TN去除的贡献分别可达13%和12%。与一般潜流人工湿地比较,改进的波形潜流人工湿地对NH4+-N、TN和CODCr的平均去除率提高均在3%以上,对TP去除效果差异不显著（P＞0.05）。该研究可为构建大规模的潜流人工湿地处理畜禽养殖废水提供理论依据和技术支持。     

浸润线高度对垂直潜流湿地处理效果的影响研究

针对污染物浓度较高的猪场沼液,开展了不同浸润线高度下垂直潜流湿地处理效果的对比研究。试验结果表明：湿地浸润线可改变湿地填料层中的溶解氧分布和水力流态,从而造成了3种类型湿地系统对猪场沼液处理效果的差异;在不同水力负荷下,中浸润线垂直潜流湿地（VSSF-M）对猪场沼液中各项污染物的去除效果均好于低浸润线垂直潜流湿地（VSSF-L）和高浸润线垂直潜流湿地（VSSF-H）;中浸润线垂直潜流湿地利用溶解氧梯度在填料层内实现了好氧区、缺氧区和厌氧区的共存,从而使硝化作用与反硝化作用在同一系统内完成,提高了系统的脱氮能力;中浸润线垂直潜流湿地系统还可适当增大系统的水力停留时间（HRT）,并可优化水力流态,从而进一步改善湿地系统的净化效果。因此,结合处理效果和出水水质的稳定性,中浸润线垂直潜流湿地对浓度较高的猪场沼液具有较高的去除效率。     

秋茄人工湿地净化循环海水养殖废水效果

为了深入研究采用人工湿地方法处理循环海水养殖废水的可行性及其运行特性,以红树林植物秋茄(Kandelia candel)为湿地植物构建耐盐人工湿地,对循环海水养殖废水进行生物处理。该文对比研究了秋茄人工湿地与无植物人工湿地的处理效果,在系统启动17d后的稳定运行阶段,秋茄人工湿地对化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)和氨氮(NH4+-N)的去除率分别在66.4%～73.8%和64.3%～72.4%,明显高于无植物人工湿地对COD56.7%～62.4%的去除率和对NH4+-N51.2%～57.5%的去除率;在总磷(total phosphorus,TP)去除方面,秋茄人工湿地和无植物人工湿地的去除率分别为55.7%～61.7%和54.3%～60.4%,两者并无明显差别。对人工湿地基质酶活性的分析发现,秋茄人工湿地的基质脲酶活性和磷酸酶活性均明显高于无植物人工湿地;同时在秋茄人工湿地基质床中,根系分布最多的表层0～5cm区域基质酶活性明显高于其他区域,表明秋茄的根部对于提高人工湿地基质床的生物活性及其去污能力发挥了显著的作用。对秋茄人工湿地水力条件的研究表明,表面水力负荷对系统去除有机物和氮有较明显的影响,表面水力负荷控制在0.1m3/(m2·d)及以下时,出水水质可达到国家渔业水质标准的要求。该文研究结果为循环海水养殖废水提供了一种生物处理途径。     

人工湿地-电活性菌藻膜技术处理养猪废水中试试验

人工湿地由于具有运行成本低、维护简单等优点而被广泛应用于养殖废水处理。然而,人工湿地技术普遍存在污染物去除效率受温度影响大等问题。在该研究中,通过构建电活性菌藻生物膜来强化人工湿地系统,对养猪废水进行了自然温度下的处理效能与微生物群落研究,在室外开展了18个月试验,结果表明：电活性菌藻生物膜强化组在夏季化学需氧量、氨氮、硝态氮、总氮、总磷、亚硝态氮的去除率分别达到98.26%、97.96%、85.45%、95.07%、94.64%和85.45%。在冬季化学需氧量、氨氮、硝态氮、总氮、总磷、亚硝态氮的去除率分别达到96.10%、91.56%、75.29%、89.94%、92.12%和83.15%。具有良好低温适应性。强化组冬季化学需氧量、氨氮、硝态氮、总氮、总磷、亚硝态氮的出水浓度均满足《禽畜养殖业污染物排放标准》（GB18596—2001）。相比未构建电活性菌藻生物膜的对照组,以上污染物去除率均分别提高。电活性菌藻膜在冬夏季节的优势微生物均为Cyanobium、Shewanella、Azoarcus,群落结构稳定性高,有利于促进冬季污染物去除率,为提高系统污水处理可靠性提供了保障。     

Assessment of Cryptosporidium Removal from Domestic Wastewater Via Constructed Wetland Systems

Constructed wetlands have been recognized as offering a removal treatment option for high concentrations removal of chemical and biological contaminants in domestic wastewater. The enteric protozoan parasite Cryptosporidium is considered one of the highly resistant to treatment and highly infectious organisms to humans and animals. Moreover, some species of Cryptosporidium are known to have a zoonotic nature. In this investigation a pilot scale for domestic wastewater treatment system was used, consisting of the following steps in series: (1) up-flow anaerobic sludge blanket (UASB) reactor, (2) free water surface (FWS) wetland unit, and (3) sub-surface flow (SSF) wetland unit. This treatment system was fed with domestic wastewater to assess its efficiency in removing Cryptosporidium oocysts. The obtained Cryptosporidium oocysts were detected and enumerated by two different staining techniques ‘acid fast trichrome (AFT) and modified Ziehl Neelsen (MZN) stains’. Polymerase chain reaction (PCR) technique was also used to detect Cryptosporidium DNA in wastewater samples. Results revealed that anaerobic treatment (using UASB reactor) could remove about 53.1% of Cryptosporidium oocysts present in raw wastewater. The in-series connection between the two wetland units allowed complete elimination of Cryptosporidium oocysts as the first (FWS) wetland unit removed 95.9% of the oocysts present in anaerobically treated wastewater and the remaining portion of oocysts was completely removed by the second (SSF) wetland unit. Cryptosporidium oocysts were detected in 95.8% of raw wastewater samples with a mean count of 43.8 oocysts/l when AFT stain was used while they were detected in only 87.5% of raw wastewater samples with a mean count of 35.6 oocysts/l when MZN stain was used. Polymerase chain reaction (PCR) technique was able to detect Cryptosporidium DNA in only 45.8% of raw wastewater samples. Positive PCR results were only achieved in wastewater samples containing 52 oocysts or more per liter.     

巢湖流域农村生活污水处理技术模式调查和分析

通过对巢湖流域9个县市典型的农村生活污水处理示范工程的调查分析,结果表明：目前巢湖流域生活污水处理主要有分散式厌氧-人工湿地集中处理、三水分离处理、污水收集集中处理和一体化设备集中处理等4种模式。其中分散式厌氧-人工湿地集中处理模式能减轻黑水管网布设的费用,在规划良好的村庄是一种可持续性发展的污水处理模式;三水分离模式主要是就地处理冲厕黑水,该模式投资比较省,无需完善的污水收集系统,可在经济水平落后且远离河流等公共水域的村庄应用;集中处理模式和一体化污水集中处理模式具有污水处理可控的优点,但需要完善的污水管网收集系统,投资费用高昂,在经济发达且良好规划的新村能取得很好的效果。     

组合家庭人工湿地系统处理北方农村生活污水

该文对组合家庭人工湿地系统处理北方农村生活污水进行了为期10个月的试验研究（包括冬季）。湿地床上部铺设了0.5 m的生物质保温层,使在冬季最低气温-15℃的低温下,系统温度仍维持在7℃以上,保证了系统的正常运行。结果表明,化学需氧量（CODcr）、生化需氧量（BOD5）、氨氮（NH3-N）、总磷（TP）、总固体悬浮物（TSS）和浊度的平均去除率分别为93.0%、96.0%、88.4%、87.7%、97.0%和89.6%,出水体积质量平均值分别为36.0、11.8、3.5、0.6、3.8 mg/L和浊度9.1 NTU,满足国家排放二级标准。组合家庭人工湿地系统是一种适合农村分散式家庭污水处理的新途径。     

利用有机覆盖物处理的人工湿地外排焦化废水研究

[目的]为进一步降低污染物浓度,提高钢铁企业水资源循环利用率。[方法]采用水平潜流人工湿地处理外排焦化废水,通过监测分析进出水中浊度、化学需氧量(COD),总氮(TN)和总磷(TP)含量,探讨冬季人工湿地植物层不添加及添加有机覆盖物对钢铁企业外排焦化废水净化水平的影响。[结果]在低温季节,水力停留时间为5d时,不添加有机覆盖物人工湿地对外排焦化废水浊度,COD,TN和TP的平均去除率分别为68.55%,14.94%,14.20%和71.26%;添加有机覆盖物人工湿地对外排焦化废水浊度、COD,TN和TP的平均去除率分别为72.54%,21.62%,20.50%和71.88%;有机覆盖膜的保温作用使得COD去除率升幅达44.68%,TN去除率升幅达44.45%。[结论]在植物层添加有机覆盖物作为保温材料,可以提高人工湿地在低温条件下的净化效率。     

蚯蚓引入垂直流-水平潜流湿地混流系统处理沼液的效果

为了避免或减少人工湿地处理厌氧发酵液发生堵塞,并提高系统处理效果,该试验将蚯蚓引入到垂直流湿地系统中,并与水平潜流湿地构成混流系统,用来处理厌氧发酵液。结果表明:采用蚯蚓垂直流湿地-水平潜流湿地混流系统处理厌氧发酵液,在进水平均有机负荷达1.82 kg/(m~2·d),水力负荷10、20 cm/d的条件下,对化学需氧量、总磷、总悬浮固体的去除率达到了90%以上,氨氮去除率达80%以上,总氮去除率也维持在60%以上。提高水力负荷对污染物的消减量更有优势,水平潜流湿地对总氮的消减优于蚯蚓生态湿地。2种水力负荷下,混流湿地出水化学需氧量、氨氮、总磷、总悬浮固体均能达到《畜禽养殖业污染物排放标准》要求。蚯蚓使混流系统对化学需氧量、氨氮、总凯氏氮的去除分别提高了2%、12%、4%,同时具有同步处理污水污泥,缓解湿地堵塞的效果,处理水质基本达标,处理污泥的成本也大大降低,因此具有很大应用潜力。     

Performance and Kinetic Study on Bioremediation of Diazo Dye (Reactive Black 5) in Wastewater Using Spent GAC–Biofilm Sequencing Batch Reactor

Combinations of sequential anaerobic and aerobic process enhance the treatment of textile wastewater. The aim of this study was to investigate the treatment of diazo dye Reactive Black 5 (RB5)-containing wastewater using granular activated carbon (GAC)–biofilm sequencing batch reactor (SBR) as an integration of aerobic and anaerobic process in a single reactor. The GAC–biofilm SBR system demonstrated higher removal of COD, RB5 and aromatic amines. It was observed that the RB5 removal efficiency improved as the concentration of co-substrate in the influent increased. The alternative aeration introduced into the bioreactor enhanced mineralization of aromatic amines. Degradation of RB5 and co-substrate followed second-order kinetic and the constant (k ₂) values for COD and RB5 decreased from 0.002 to 0.001 and 0.004 to 0.001 l/mg h, respectively, as the RB5 concentration increased from 100 to 200 mg/l in the GAC–biofilm SBR system.