人工湿地在我国污染河水治理中的应用及去除效果统计分析

对国内人工湿地处理污染河水的研究应用及发展进行了介绍和总结.湿地类型主要有表面流、水平潜流、垂直流和组合工艺,通过收集其所在地、占地面积、工艺流程、几何尺寸、填料、植物、进水浓度、水力负荷、水力停留时间及重铬酸盐指数(CODCr,简称COD)、高锰酸盐指数(CODMn)、5日生化需氧量(BOD5)、总磷(TP)、总氮(TN)、氨氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)、悬浮物(SS)等污染物去除率,构建了处理污染河水的各类型人工湿地资料库,并总结了各类型湿地在国内污染河水治理中的地理分布特点和湿地类型应用特点.统计分析各种类型湿地对各污染物的去除效果,并用t-test和one-way ANOVA进行差异性分析,结果表明垂直流及组合工艺人工湿地对污染河水中COD的去除效果明显优于表面流和水平潜流,各类型湿地对TN、NH4+-N、TP等氮磷污染物的去除效果差异并不显著,但垂直流及复合垂直流对TN、TP去除的稳定性优于其他3种类型.     

膨胀蛭石用于人工湿地去除氮磷的研究

采用实验室模拟上向流人工湿地的方法研究了系统运行参数对膨胀蛭石去除氮、磷效果的影响.结果表明:膨胀蛭石的吸附作用在运行前期对氮、磷的去除起主要作用,在运行后期,氮、磷去除主要依靠微生物的作用;挂膜膨胀蛭石较未挂膜膨胀蛭石对氮、磷的去除率分别提高了9.8%,9.5%;膨胀蛭石人工湿地中TN,TP的进水质量浓度在0~100 mg/L,0~8 mg/L范围内时,其去除率随进水质量浓度的增大而增大,当进水质量浓度超过这个范围时,填料的吸附作用降低,生物膜的降解作用增强.膨胀蛭石是一种性能优异的人工湿地填料,对其进行人工挂膜可有效增强其去除氮、磷的能力.     

以蜂巢石为基质的垂直流人工湿地对黑臭水体除磷中试研究

以水生植物-梭鱼草作为湿地植物,新型填料蜂巢石作为湿地填料,构建了同时具有美化景观与净化黑臭水体的垂直流人工湿地,并将其成功应用于黑臭水体除磷的中试研究.试验结果表明,人工湿地的TP去除率为58.13%～83.25%,且TP去除率的变化趋势与气温变化趋势相一致.TP的去除效果具有一定的时空变化规律,在运行时间小于2个月...     

两种人工湿地对化粪池出水的净化效果的对比研究

通过小型垂直流与潜流人工湿地实验,监测了水力停留时间为50小时下的CODCr、TP、NP-3-N、NH3-N等指标,旨在通过实验,比较垂直流芦苇人工湿地与潜流芦苇人工湿地对化粪池出水的净化效果.结果表明,垂直流芦苇人工湿地对CODCr、NH-3-N去除相对较好;而潜流芦苇人工湿地对NO-3-N去除相对较好;而对TP的去除两者没有太大差别.     

不同尺度人工湿地对污染物及病原菌的去除效果研究

在上海市某区人工湿地中,选取了4个不同尺度的人工湿地工程进行水质监测,研究人工湿地全年对污染物及病原菌的去除效果.在稳定运行状态下,季节变化对于TP、细菌总数和粪大肠杆菌群的去除效果影响不大,但是对于CODCr和NH_3-N的影响作用比较大.4个人工湿地系统对于CODCr、NH_3-N、TP、细菌总数和粪大肠杆菌群均有较为稳定的去除效果,出水均能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中一级B排放标准.     

垂直流人工湿地强化农村生活污水脱氮试验研究

以"陶粒"单一填料和"陶粒+沸石"组合填料的两种垂直流人工湿地试验装置为研究对象,评价两种试验装置用于农村生活污水的脱氮性能,并结合湿地植物对TN去除的贡献率及微生物群落多样性解析其脱氮机理,以期为该湿地系统服务于农村生活污水强化脱氮的工程化应用提供理论依据.结果表明:采用"陶粒+沸石"组合填料的垂直流人工湿地对污水中NH_4~+-N及TN的平均去除率高于采用"陶粒"单一填料的垂直流人工湿地的23%和25%,且其出水的NH_4~+-N及TN浓度均满足一级B标准(GB 18918-2002)的要求;两种垂直流人工湿地中植物吸收对污水中TN去除的贡献率均低于0.5%,因此填料吸附和微生物净化是该湿地系统脱氮的主要途径;采用"陶粒+沸石"组合填料的垂直流人工湿地中的微生物群落结构具有更高的多样性;组合填料式人工湿地的植物根系及填料中具备丰富的硝化和反硝化功能菌群,从而为该湿地系统应用于农村生活污水的强化脱氮提供了有力保障.     

复合床人工湿地处理生活污水的实验研究

将表面流与潜流两种流态湿地相结合,处理生活污水.分析系统对CODMn,TP,TN的处理效果.研究结果表明,复合床人工湿地对有机物、氮、磷都有很高的去除率;进水中TN,TP的浓度变化对出水中氮磷含量影响不大,系统对氮磷有一定的抗冲击能力.     

土壤渗滤系统中土壤酶活性与系统脱氮效果的关系研究

研究了土壤渗滤系统污水脱氮效果及其与内部酶活性空间分布的关系.7个工况的研究结果表明:①在水力负荷0.01 m3·m-2·d-1条件下,系统对COD,NH3-N,TN,TP的去除率达到了90%以上,具有良好的脱氮除磷效果;②系统内部中层和底层的脲酶活性均与系统的TN去除率显著正相关,底层的亚硝酸盐还原酶(NIR)活性与出水的NO3--N,TN浓度显著负相关,硝酸盐还原酶(NAR)活性与系统脱氮效果的关系不明显.现将前两种酶活性(脲酶,NIR)作为指示系统脱氮效果的重要指标.     

复合滤池-人工湿地组合工艺对城市高污染水的处理

采用复合滤池-人工湿地组合工艺处理城市高污染水,考察了组合工艺对污染物的去除效果及稳定性的影响。结果表明,有机物的降解和硝化主要在滤池中完成,氮、磷则通过人工湿地进一步去除。温度的季节性变化对磷的去除效果有少许影响,碳源不足限制了脱氮效果,组合工艺对污染物的处理效果稳定,出水中COD、TP、NH4+-N、TN平均质量浓度分别为16.39、0.38、1.44、16.38 mg/L,出水水质可达到城市杂用水水质标准。     

重污染河道水解酸化-人工湿地修复工艺技术

目的探寻适合改善我国北方地区重污染河道的一种实用技术,提出水解酸化-人工湿地处理工艺,达到改善其水质的目的.方法分析辽宁省白塔堡河流受污染状况,采用水解酸化预处理,经预曝气装置进行充氧,然后污水经人工潜流湿地进行深度处理的"水解酸化-预曝气-人工湿地"组合工艺对水体水质进行改善.结果白塔堡河污水采用水解酸化-人工湿地技术处理后,出水CODCr、BOD5、TP、TN、NH3-N和SS的质量浓度分别为20~30 mg/L、5.5~14 mg/L、0.11~0.47 mg/L、14~24 mg/L、2.3~7.6 mg/L和8~16 mg/L.系统对CODCr、BOD5、TP、TN、NH3-N和SS的去除率分别为75%~90%、90%~95%、90%~97%、50%~67%、76%~91%和79%~90%.结论水解酸化-预曝气-人工湿地技术处理白塔堡河污水能够取得良好的效果,出水水质中除ρ(TN)和ρ(NH3-N)较高外,CODCr、BOD5和TP的平均出水质量浓度均达到了《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)中的Ⅴ类标准.     

水平潜流和垂直流人工湿地对生活污水净化效果的比较研究

本研究以竹炭和砾石为组合填料,开展了水平潜流人工湿地和垂直流人工湿地对生活污水净化效果的比较研究。结果表明,水平潜流人工湿地对生活污水中COD、总氮和总磷的平均去除率分别为72．2％、47．8％和59．8％,垂直流人工湿地分别为75．0％、48．1％和58．2％。两种人工湿地中COD去除率均随水力停留时间（HRT）的增加而提高,而总氮和总磷去除率分别在HRT=3．5d和HRT=2d最高。不同人工湿地中细菌数量为水平潜流湿地稍高于垂直流湿地,根区高于非根区,而真菌数量则相反,且细菌和真菌的数量均随着HRT的增加而增加。     

潜流型人工湿地的脲酶活性分布特性

试验考察了潜流型人工湿地中脲酶活性的分布特性,分析了脲酶分布与湿地植物、微生物状态及污水处理效果间的关系,揭示了潜流湿地的脱氮机制.结果表明:潜流湿地中含氮污染物的去除以生物降解为主要途径,脲酶活性与TN去除率显著相关;各潜流湿地中,有植物湿地脲酶活性高于空白湿地,芦苇湿地高于美人蕉湿地,垂直流湿地与水平流湿地无明显差异;潜流湿地的脲酶活性与微生物数量及活性紧密相关;湿地各层的脲酶活性均沿程下降,中、上层明显高于下层;植物根系分泌物直接影响脲酶活性,使其由根面至非根区递减.芦苇根际脲酶活性高于美人蕉,新生根根际明显高于老根;潜流湿地脲酶活性受温度变化影响,低温不利于微生物生长繁殖.使湿地脲酶活性降低.     

复合湿地系统净化冷水鱼养殖废水的研究

实验选址于北京市怀柔区渤海镇,建成的复合湿地系统包括经改良自然湿地和人工湿地两部分,用于当地冷水鱼养殖业排放的养殖污水的处理.结果表明：复合湿地系统对TN、TP、COD的去除率分别为61%,57%和66%,复合湿地的整体去除率大于使用一种单独的湿地处理系统.通过相关分析发现：在自然湿地系统中,TP和COD的去除率与入水浓度具有相关性;在人工湿地系统中,TN和COD的去除率与入水浓度具有相关性;在复合湿地系统中,COD的去除率和TN、TP的去除率具有相关性,而TN、TP的去除率之间没有显著的相关性.复合湿地系统结合了自然湿地和人工湿地的特点,是对冷水鱼养殖废水净化处理的新探索.     

潜流人工湿地不同运行方式处理生活污水研究

潜流人工湿地具有较好的景观效果和良好的污染物处理效率,在农村生活污水处理中得到了广泛的应用.湿地运行方式因能通过调节湿地内部溶解氧(DO)质量浓度与分布而影响其脱氮效率,在实际运行中受到重视.本文研究了潜流人工湿地连续和间歇运行方式下湿地床内DO质量浓度的变化,对比分析了其运行效果及湿地植物根系在两种运行方式下的生长情况.结果表明:连续运行条件下湿地床内植物根系泌氧较少,湿地床后端DO质量浓度基本保持在0.1mg/L以下;间歇运行方式更能有效促使植物根系向下延伸与周边扩展,提升了整个湿地床内的DO质量浓度,使两级湿地床内的DO质量浓度都保持在0.2mg/L以上;间歇运行方式下出水总氮和氨氮的去除效率由连续运行下的45.6%,46.1%分别提高到57.8%,62.9%.     

波形潜流人工湿地污水处理技术研究

将波形潜流人工湿地(wavy subsurface flow constructed wetland，简称W-SFCW)在相同条件下与水平潜流人工湿地进行对比试验．W-SFCW床优化了传统潜流人工湿地的水流流态，使污水在W-SFCW床内进行波式流动，充分发挥了湿地系统降解污染物的能力．试验结果表明：W-SFCW在污染物去除方面明显优于传统潜流人工湿地．在相同试验条件下，W-SFCW对污水中COD，NH4^ 和TP的去除率分别比SFCW提高12．6％，22．0％和8．4%。     

人工湿地深度处理生活污水的机理研究

生活污水经过二级处理后的废水中仍含有相当数量污染物,尤其是N、P含量较高.采用表面流人工湿地处理系统,选取了3种常见的水生植物:香蒲、浮萍和芦苇作为主体植物进行废水的深度处理研究.试验结果表明,在水力负荷为0.04 m3/m2.d时,三类人工湿地系统均有较好的效果,对BOD5的平均去除率分别为83.9%、82.6%和77.1%;对NH3—N的去除率分别为80.4%、81.5%、74.2%,对TN的去除率分别为37.0%、50.6%和36.2%;对TP的去除率分别为71.9%、72.2%和69.7%;采用一级反应动力学方程对试验数据进行拟合,得到了该试验条件下污染物去除的反应速率常数.     

厌氧-生物滴滤塔-人工湿地组合工艺处理农村生活污水

采用厌氧/生物滴滤塔/人工湿地组合工艺处理新干县河头村生活污水,考察了组合工艺及其各处理单元对污染物去除的贡献率.结果表明：射流充氧生物滴滤塔对COD和氨氮的去除贡献率较大,人工湿地对TN和TP去除贡献率较大,厌氧池作为预处理单元,可以减轻后续单元的处理负荷,三者的组合可以使农村生活污水稳定、达标排放,组合工艺对COD、NH4＋-N、TN和TP的平均去除率可达90.14％、91.43％、91.7％和94.58％.     

人工湿地系统处理上海崇明高浊度富营养化水体的研究

介绍了一种低技术系统——人工湿地应用于中国上海崇明岛处理农村高浊度富营养化水体。该系统由氧化塘和人工湿地复合而成。氧化塘内利用生态纤维填料强化微生物的种类和浓度,形成了藻菌共生体系;人工湿地底部基质采用比表面积大的陶粒,易于微生物挂膜和吸附悬浮颗粒物。结果表明:COD,TN,TP和浊度的去除率较高,平均去除率分别为43.60%,38.30%,65.38%和95.48%;处理效果呈现季节性变化,夏季净化效果最好。     

人工湿地对有机农药烟嘧磺隆去除的试验

为了解人工湿地对有机农药的去除效果,选取有机农药烟嘧磺隆为研究对象,考查了水平潜流人工湿地和垂直潜流人工湿地在不同水力负荷条件下对烟嘧磺隆的去除能力,并考察了人工湿地中植物和填料对烟嘧磺隆的去除作用.研究结果表明,随着水力负荷的增大,人工湿地对烟嘧磺隆的去除率逐渐降低;在相同条件下,水平流人工湿地对烟嘧磺隆的去除效果优于垂直流人工湿地;人工湿地植物对烟嘧磺隆有一定的吸收作用,且植物根系起主要作用,菖蒲对烟嘧磺隆的耐受性高于水葱;湿地填料对烟嘧磺隆具有吸附作用,其中沸石和砾石对烟嘧磺隆的吸附程度高于钢渣.