Effect of Combined Plant-Rope Ecological Floating Beds on Improvement of Eutrophic Water Quality

在白洋淀富营养化水体构筑蕹菜(Ipomoea aquatica)浮床-生物绳组合系统一段时间后,带回实验室做静态分析,研究生物绳对微生物富集后对富营养化水体的改善效果。结果表明,蕹菜浮床、蕹菜-聚苯乙烯纤维绳组合浮床、蕹菜-麻绳组合浮床对水中TN、NH4+-N、TP和DIP均有较好的去除效果,蕹菜浮床对水中TN、NH4+-N、TP和DIP的去除率为39.09%、44.55%、63.68%和53.70%,而蕹菜-聚苯乙烯纤维绳组合浮床、蕹菜-麻绳组合浮床的去除率分别为49.46%、67.79%、54.72%、50.62%和60.43%、70.05%、71.70%、64.20%,可见组合式浮床比蕹菜浮床的氮磷去除能力更强,而且以蕹菜-麻绳组合浮床的净化效果最好。其中,蕹菜浮床、蕹菜-聚苯乙烯纤维绳组合浮床和蕹菜—麻绳组合浮床的植物去氮贡献率分别为36.13%、32.15%和27.11%,去磷贡献率分别为71.85%、87.07%和74.34%,表明浮床中植物吸收只去除了系统中一部分N,微生物的脱氮途径占主导作用;而对P的去除,本试验结果显示植物吸收起主要作用。可见,该组合生态浮床是改善富营养化水体的有效方法。     

农田退水中氮磷与吡虫啉的光催化水循环协同净化试验研究

为探究光催化和水循环协同净化氮磷和吡虫啉污染的效果,设计了空白对照、水循环和光催化水循环3组生态浮床系统、6个处理组对2种模拟农田退水(氮磷退水、氮磷和吡虫啉复合污染退水)进行了试验研究。试验结果表明:水体循环能增强浮床系统对氮的去除效果,7.d后氮磷退水的水循环浮床水体中氨氮和硝氮去除率较空白对照浮床分别提升了5.5%和27.1%;增加光催化的净化技术可加快氨氮硝化,氮磷退水的光催化水循环浮床水体中氨氮和硝氮去除率较空白对照浮床分别提升了26.2%和20.3%;吡虫啉会影响水循环浮床系统对氮磷的净化效果,TiO2光催化复合陶粒对吡虫啉有良好的氧化降解效果,同时对氮磷和吡虫啉复合污染有显著净化效果;氮磷和吡虫啉复合污染退水的光催化水循环浮床降解了 58.2%的吡虫啉,水体中氨氮、硝氮和磷酸盐去除率较未添加吡虫啉的水循环浮床分别提升了72.4%、15.0%和14.8%。     

人工浮床处理重污染河水的效能分析

试验采用填料人工浮床的方式种植菖蒲、风车草、香根草3种植物,分3池进行试验,采用重力自流方式分别进水,对浮床出水进行水质监测.监测结果表明菖蒲与风车草混种及菖蒲浮床系统对试验河水中有机物和N、P的去除较好.试验数据表明植物直接吸收不是氮、磷去除的主要途径;试验进水为劣V类重污染河水时,菖蒲、混种菖蒲与风车草、香根草浮床的COD、TP、TN平均去除率分别可达20.46%、23.3%、18.9%,38.35%、45.46%、44.8%与42.34%、45.82%、38.6%;控制试验进水污染负荷,采用菖蒲、混种菖蒲与风车草、香根草的人工浮床生态工程技术治理重污染河水是可行的.     

几种植物浮床的水质净化及水华防治效率

分别构建香根草Vetiveria zizanioides、黄菖蒲Iris pseudacorus、西芹Apium graveolens浮床及其不同组合的植物浮床,并在水体中加入6种不同种类的浮游植物及一种水生动物-斑马鱼Danio rerio,研究不同浮床系统对水质的净化效应及其对水生生物的影响。结果显示三种植物在浮床上能健康生长,其生物量、株高和根长均明显增加,且香根草和黄菖蒲的长势优于西芹。植物浮床均能有效防止水体的中化学需氧量(CODMn)的上升,但各生态浮床植物之间无显著性差异;植物浮床能显著去除水体中的氮(N)、磷(P)营养盐,其中,香根草的去除效果最好,而西芹的效果相对较差。总体而言,在系统中添加斑马鱼能在一定程度上提高浮床系统对水体的净化功能。香根草浮床能显著抑制水体中浮游植物的生长,相对而言其他类型的植物浮床对浮游植物的抑制能力较弱或无显著影响,且不同种类浮游藻类对植物浮床的敏感度不同。香根草和黄菖蒲对生态浮床系统中斑马鱼的生物量具有促进作用,香根草的促进作用大于黄菖蒲。综上所述,香根草是一种优良的浮床植物,可广泛用于水体净化及水华防治,而黄菖蒲可用于城市景观水体的净化。     

组合型生态浮床中有机物及氮的去除转化

通过设置水生植物浮床A、植物介质浮床B及植物介质河蚌浮床(组合型生态浮床)C等3个不同层次配置的浮床,考察了同样的运行条件下,各浮床出水中不同形态的有机物及氮的质量浓度变化,分析了浮床中各配置对有机物及氮的去除转化规律,同时研究了三角帆蚌对人工介质微生物富集特性的影响.结果表明:人工介质对溶解性的有机物及氮起到了明显的去除作用,三角帆蚌通过滤食消化促进了有机颗粒物的可溶化和无机化,对氮形态的转化起到了重要作用,从而提高了组合型生态浮床对氮的去除效果;三角帆蚌的引入增强了单位人工介质上微生物的TTC-脱氢酶活性与硝化细菌密度,从另一角度阐明了三角帆蚌对有机物及氮去除转化促进的特性.     

蔬菜浮床对城市富营养化景观水体的净化效果研究

针对城市居住小区和公共园林景观水体水质逐渐恶化的现象,探索通过构建空心菜和韭菜等蔬菜浮床的方法对景观水体进行净化。室内、室外实验结果均表明,蔬菜浮床对富营养化水体中的氮、磷具有良好的去除效果。其中,室内系统各营养物质的去除率分别为19.18%(TN)、19.55%(NH_4~+-N)、11.97%(NO_3~--N)、12.38%(TP);室外系统平均去除率分别为12.34%(TN)、12.49%(NH_4~+-N)、9.40%(NO_3~--N)、7.52%(TP)。为了评估浮床蔬菜的食用安全性,本研究对蔬菜体内部分重金属含量进行了测定,结果表明,两种蔬菜体内的铅和汞含量均超出《食品安全国家标准-食品中污染物限量》。蔬菜浮床具有显著的水体净化效果,为城市环境有限空间内的富营养化水体净化方式提供借鉴,是一种健康的绿色发展方式,但浮床蔬菜的食用安全性往往取决于水体环境特征,需进行相关评估。     

互叶白千层(Melaleuca alternifolia)浮床对生活污水净化效果研究初报

互叶白千层(Melaleuca alternifolia)为速生常绿木本植物,它产生的茶树油广泛应用于医药保健工业.该文研究了互叶白千层浮床系统对生活污水的净化能力,并与风车草浮床系统进行了比较.研究结果表明:在8—12月,互叶白千层浮床系统对污水净化能力较强,TN、TP、BOD5、CODCr、NH4-N和NO3-N平均去除率分别为71.39%、83.32%、84.96%、69.91%、72.53%和76.23%,分别为风车草浮床系统的87.55%、95.03%、97.48%、98.24%、88.73%和89.37%;在温度较低的1月,互叶白千层浮床系统对污水净化能力明显下降,TN、TP、BOD5、CODCr、NH4-N和NO3-N去除率分别为29.83%、61.33%、70.53%、49.89%、39.03%和53.84%,分别为风车草浮床系统的38.67%、68.24%、86.77%、77.70%、64.20%和65.87%.     

低温对EBPR系统生物除磷特性的影响

以实际生活污水为研究对象,在SBR系统中采用厌氧/好氧运行方式,考察低温对EBPR生物除磷系统除磷特性的短期影响。试验在20℃驯化除磷污泥,除磷率稳定维持在90%以上。随后,温度分别控制为15,10和5℃,考察低温对EBPR系统的短期影响。研究结果表明:4种温度下(20,15,10和5℃)的厌氧释磷率分别为358.5%,358.5%,247.8%和209.1%;厌氧阶段挥发性脂肪酸(VFAs)的利用率分别为100%,88.9%,58.4%和33.8%;好氧前30 min的吸磷速率分别为11.67,6.43,2.24和1.34 mg/(g.h)。温度在15℃时,EBPR系统仍具备较好的除磷性能;温度低于15℃后,EBPR系统的除磷性能恶化;温度低于10℃时,聚糖菌的活性受到较大的抑制。     

双浮床布设对河流水动力特性的影响模拟

采用水槽试验和数值模拟相结合的方法,研究双方柱浮床3种布置形式(串列、并列和错开)对河流水动力特性的影响。结果表明:当浮床并列布置时,浮床几何中心所在横断面平均流速明显增大,浮床对下游影响较明显;在浮床所在水平面,串列、并列和错开布置的平均流速比无浮床布置时分别小1.12％、2.56％和4.24％;串列、并列和错开布置时浮床所在水平面相对紊动强度平均值与无浮床布置时相比分别增大30.3％、31.1％和7.2％,同时,并列布置对浮床下游的相对紊动强度影响最大。总体而言,错开布置对流速分布影响最大;并列布置对相对紊动强度影响最大,最有利于污染物扩散。     

生物组合对浮床污染物净化效能的影响

构建以水生植物(空心菜)单元、水生动物(三角帆蚌)单元及人工介质(微生物)单元组成的组合生态浮床.夏秋两季富营养水体净化实验显示,组合型生态浮床比普通水生植物浮床对NH+4-N,TN,CODMn平均去除效率的提高幅度:夏季水体交换时间5d时分别为22.6%,13.3%,13.7%;秋季水体交换时间7d时分别为19.5%...     

梯级浮床修复黑臭河道过程中浮游植物动态研究

采用现场试验方法,将挺水、浮叶和沉水植物组合成梯级浮床以修复黑臭河道;监测浮游植物动态变化情况,并结合水质理化指标对梯级浮床修复黑臭河道的机理进行研究,以期为黑臭河道治理与修复提供参考.实验结果表明,经梯级浮床修复后,浮游植物种类中绿藻门和蓝藻门所占比例明显下降,优势种也发生改变,其中沉水植物浮床浮游植物门类最多,反映...     

Fenton试剂处理含油废水的实验研究

采用Fenton高级氧化技术对模拟含油废水进行了氧化处理,探讨了反应时间、pH值、温度、H₂O₂和Fe²⁺投加量等因素对油去除率的影响,确定了最佳处理条件。试验结果表明,在水样中油浓度为120mg/L时,Fenton高级氧化反应最佳工艺条件为：c(H₂O₂)=40mmol/L,c(Fe²⁺)=4mmol/L,pH=3.0,温度为30℃;反应2h后,油的去除率达到最高值48.4%。这将为该工艺处理实际含油废水提供实验依据。     

强化生态浮床对珠江水中氮污染物去除研究

 采用海藻酸钠—氯化钙包埋法制备固定化反硝化菌小球,将固定化反硝化小球加入生态浮床进行强化,提高其对珠江水中氮污染物的去除效果。实验结果表明,在5天内,固定化强化浮床系统对TN、NH⁺₄-N、NO^-₃-N 、NO^-₂-N的去除率分别为50.9%、100%、86.8%和92.9%,比单独浮床系统分别提高了17.2%、2.6%、62.8%和89.3%。而空白系统对TN、NH⁺₄-N的去除率分别为23.8%和80.7%,对NO^-₃-N 和NO^-₂-N则分别增加了41.4%和172.4%。固定化反硝化菌的加入充分地利用了植物的协同脱氮作用,加强了浮床系统的反硝化作用,大幅度削减了系统中的NO^-₃-N,提高了生态浮床系统的脱氮效果。     

水生植物浮床对城市污染水体的净化效果研究

以香菇草(H ydrocot yle vulgaris)、睡莲(Nym phaea tetra gona)和西伯利亚鸢尾(Iris sibirica)3种水生植物为试材,制成植物浮床,研究3种植物以及无植物浮床对城市污染水体中污染物的净化效果,试验共持续35 d.结果表明:3种植物在污染水体中能保持较强生命力,试验结束...     

黑臭河水治理与水生植物生理响应的灰色分析

以上海城区黑臭河水的生物-生态处理工艺为研究对象,采用灰色理论分析水生植物在黑臭河水治理过程中的生理响应顺序,为科学解释污染物净化机制提供依据.结果显示,植物的生理特性对COD和NH+4-N去除的优先级关联排序均为POD>CAT>Chla>SP>Chlb,表明反应体系对黑臭河水中COD和NH+4-N的去除主要是通过微生...     

电催化氧化处理垃圾渗滤液

以复极性固定床电解槽为反应器,利用CuO-CeO₂/γ-Al₂O₃多相催化剂取代传统反应器的绝缘填料,构建电催化氧化体系。采用XRD、SEM对CuO-CeO₂/γ-Al₂O₃进行表征,考察了槽电压、pH、气体流量和极间距等因素对垃圾渗滤液降解的影响。结果表明,该体系对渗滤液具有较好的催化降解效果。当槽电压为15.0V、pH为中性、气体流量为0.08m³/h、极间距为3.0cm时,垃圾渗滤液COD和NH⁺₄-N的去除率分别达到93.7%和100%。在处理垃圾渗滤液的过程中,体系运行稳定,经过20次反复实验,降解效果仍能维持在70%以上。在电催化氧化体系的作用下,垃圾渗滤液中的难降解有机污染物被直接矿化或降解为小分子有机物;而NH⁺₄-N则主要被氧化为氮气和水。     

生物膜填料塔净化SO2废气的研究

 采用生物膜填料塔净化SO₂废气,研究结果表明:其最佳操作条件为入口气体质量浓度500~1 000mg/m³、气体流量100 L/h、循环液流量15 L/h,pH 1.0;当气体流量从100 L/h增加到300 L/h时,SO₂净化效率由86.4%下降到73.2%;最佳操作条件下SO₂净化效率可达98%以上.     

PVF悬浮填料的制备及其污水处理效果的研究

制备了一种新型的高分子多孔载体——活性泡沫填料，它是聚乙烯醇和甲醛的缩聚物(PVF)。其比表面积大、密度接近于水，具有良好的亲生物特性，可作为悬浮填料在移动床工艺中为微生物提供附着生长的载体。研究表明，在复合式生物反应器中加入不同活性炭质量分数的两种活性PVF泡沫填料处理模拟生活污水，其COD的去除率在95%以上，氨氮的去除率为80%左右。在相同的工艺条件下活性炭质量分数为8％的PVF填料COD的去除效果和反硝化效果更为理想。当两填料体系中COD与NH_4⁺-N的质量浓度比为20时，两系统的同时硝化反硝化（SND）效果均为最理想。     

A new mechanism of invader success： Exotic plant inhibits natural vegetation restoration by changing soil microbe community

Since the 1950s of the last century, the exotic plant, Eupatorium adenophorum, has spread rapidly across southwest China, damaging native ecosystems and causing great economic losses. We examined the pH, N, P, K, and organic matter concentrations, and the bacterial community character (by Biolog EcoPlateTM) in soils from sites heavily and lightly invaded by this exotic species. Also, soil from the lightly invaded site was treated with a water extract of E.adenophorum roots to examine the effect of the plant on soil properties. We grew three plant species, one native and two exotic, in pot experiment using soil from heavily invaded site to examine the effects of the soil on these plants growth. The soil analysis demonstrated that the pH, organic matter, total N, total P and total K in soils from the heavily invaded site were only slightly different from those of the lightly invaded site, but concentrations of NH4^ , NO3^- and available P and K in the heavily invaded site were greater than those in the lightly invaded site. The catabolic activity of soil bacterial community in the heavily invaded site was different from that in the lightly invaded site. The catabolic activity of bacterial community in soils treated by the water extract of E.adenophorum roots changed and became similar to that in soils from the heavily invaded site. The pot experiment showed that the exotic plants growth in heavily invaded soil were not different from in lightly invaded soil; however, the native plant biomass decreased dramatically when grown in soil from the heavily invaded site as compared to soil from the lightly invaded site; and the same phenomenon was found when any potential allelopathic effects by E. adenophorum were eliminated by added activated carbon to those soils. Difference in soil nutrient availability and allelopathy could not explain this phenomenon of the native plant in the soils from the heavily and lightly invaded sites. Changes observed in the soil bacterial community were obviously related to native plant growth in those tow soils. Those results suggest that changing soil microbial community may be an important part of E. adenophorum invasion process. Since the soil microbial community serves as bridge in connection of exotic and natural plants, the exotic plant could inhibit the natural plant growth and reproduction by changing the soil microbial community in invaded site.     

梯级生态浮床系统净化富营养化水体的示范工程研究

针对富营养化严重的新角浦河,构建了梯级生态浮床系统(SFTW),开展河道水体的净化处理示范工程研究.结果表明,该系统对CODcr,NH+4-N,TN和TP的去除率最高分别可达21.26%,29.07%,37.95%和20.74%.治理后的示范河段除TN仍为劣V类外,CODcr,NH+4-N和TP出水浓度均达到V类标准,...