人工湿地脱氮技术探讨

介绍了人工湿地的定义和类型,探讨了人工湿地的脱氮机理,不同类型的人工湿地的脱氮效率,提出了提高人工温地脱氮效率的对策,并对人工湿地脱氮技术进行了展望。     

SBBR单级自养脱氮系统N2O排放特征分析

采用3组人工配水的单级自养脱氮生物膜反应器,对比研究了曝气方式及碳源对系统N2O排放量和排放特征的影响。结果显示,1号、2号和3号反应器在一个运行周期内N2O累积排放量和N2O转化率分别为13.69、14.28、2.51 mg和1.36%、1.49%、0.236%。连续曝气的1号反应器与间歇曝气的2号反应器相比,其N2O累积释放量、N2O转化率相近。进水含有机碳源的3号反应器N2O累积释放量、N2O转化率约为进水不含有机碳源的2号反应器的1/6。曝气方式对N2O排放特征影响较大,连续曝气的1号反应器N2O累积排放量持续增加,N2O平均排放速率和溶解态N2O质量浓度表现为先升高至最大值后持续下降。间歇曝气的2号反应器N2O排放量主要来自曝气段,N2O平均排放速率和溶解态N2O质量浓度整体呈现出先升高后降低的趋势。与其他生物脱氮工艺相比,单级自养脱氮工艺N2O转化率较低。     

人工湿地处理农村生活污水的脱氮影响因素

采用组合基质人工湿地和煤渣基质人工湿地处理农村生活污水,研究2种不同基质人工湿地的脱氮效果及影响脱氮性能的因素结果表明:组合基质人工湿地在水力负荷为10 cm·d-1时,表现出较高的脱氮效果,氨氮和总氮的平均去除率分别为83.2％和76.2％;煤渣基质人工湿地在15 cm·d-1时脱氮效果最佳,氨氮和总氮的平均去除率分...     

废水生物脱氮中N2O和NOx的来源及生成机理

N2O和NOx是废水生物脱氮处理中常见的中间产物,传统硝化和反硝化被认为是其主要来源,但随着研究的深入,更多的生物氮转化代谢途径被发现,如厌氧氨氧化、化学反硝化等,实验已经证实这些过程中都有N2O和/或NOx生成.生物酶受到抑制和某些中间物质的化学分解以及物质间的化学反应都有可能成为N2O和NOx的生成机理,还有一些过程的机理尚不清楚.结合功能微生物的种类和生物化学反应类型阐述废水生物脱氮气态中间产物N2O和NOx的来源及生成机理,有助于新的氮代谢途径的认识、新技术开发和大气环境二次污染的防治.     

基质对人工湿地脱氮除磷效果影响研究

构建了粉煤灰+石灰石混合基质床人工湿地处理养殖废水,并与石灰石单一基质床相比较,结果表明,粉煤灰是一种磷吸附能力很强的基质,在人工湿地中填充粉煤灰和石灰石组成的混合基质可以明显提高磷去除效率,而且粉煤灰还可以作为碱源供应碱而有利于氮的去除;磷素在人工湿地中的主要去除机理是基质吸附,因此加大基质填充深度增加基质填充量可以明显提高磷的去除;而氨氮的主要去除机理为硝化/反硝化反应,湿地内部溶解氧是限制其去除的关键因素,因此增加基质填充高度虽然能增强反硝化作用,但不能增加复氧而强化硝化作用,故对氨氮的去除影响很小。     

废水脱氮过程中N_2O的控逸理论及研究进展

N2O是大气中重要的温室气体之一,大量研究表明,污水生物处理的硝化反硝化过程是N2O的重要强源之一.通过对硝化反硝化全过程的机理分析,探讨了N2O的逸出机理.同时阐述了外界因素对N2O逸出量的影响规律.据此优化实际运行中的污水生物脱氮工艺,以达到有效控制N2O逸出的目的.     

曝气增强垂直潜流型人工湿地脱氮效果研究

构建了一种增强型垂直潜流人工湿地模型,使用人工曝气手段增强人工湿地脱氮效果.增强型人工湿地曝气优选的曝气位置在基质顶面以下约30cm处,优选的气水比为6:1.使用以上条件运行人工湿地的结果表明,曝气点附近硝化反应明显增强.实验数据表明,相同条件下曝气运行时,总氮去除率达到68%,非曝气运行则为55%,但这种方式对COD的去除没有明显的增强作用.     

补充植物碳源提高人工湿地脱氮效率

为解决有机碳不足抑制反硝化反应造成的脱氮效率低下的问题,向人工湿地系统中添加富含有机质的植物材料作为反硝化所需的有机碳源,根据玉米秸秆、稻壳、木屑及芦苇竿4种植物材料有机物释放规律及植物体分解对水质的潜在影响情况,确定芦苇竿为较适宜的植物碳源.采用垂直流人工湿地单元模型研究了补充芦苇竿对人工湿地脱氮效果的影响,初步确定了试验条件下芦苇竿的适宜添加量范围为0.47～1.09 kg/m2.硝态氮的沿程变化规律表明,芦苇竿释放出的有机物提供了反硝化所需的有机碳,提高了人工湿地的脱氮效果.     

强化供氧对低温域人工湿地脱氮及微环境的影响

在低温条件下(T<15℃)对人工湿地进行植物地上部分收割并覆膜保温,采取强化供氧措施,探讨了湿地溶解氧分布、微生物数量及净化效率的变化规律.结果表明,强化供氧宜在湿地前段进行,最佳气水比约为4∶1.最佳供氧条件下,湿地氧环境显著改善,供氧前湿地的氧浓度普遍低于0.2 mg/L,中后段接近于零,供氧后湿地前段氧浓度达1.2 mg/L,整体湿地氧浓度高于0.4 mg/L.强化供氧使湿地前段硝化菌数量提高1个数量级,中后段反硝化菌数量提高1个数量级.强化供氧有利于有机物和氮类物质的去除,COD去除率提高了15%,TN,NH+4-N去除率均提高了15%~20%.     

温度对内蒙古典型草原土壤N2O排放的影响

在草原植物生长期内,利用不同深度(2,8和15cm)不锈钢管原位采集原状土壤样品以及用土钻采集表层(0～15cm)混合土壤,在室内温控培养箱内进行温控模拟实验,研究温度对内蒙古温带半干旱典型草原(羊草草原)土壤N 2 O产生速率的影响.结果表明:温度对于N 2 O的产生速率有着显著的影响,随着土壤深度的增加,温度对土壤N 2 O产生速率的影响力在减弱.不同生长阶段的草原土壤N 2 O的产生速率对于短期内温度变化的响应具明显的差别;同时结合野外原位观测实验结果,定量地研究了草原土壤N2 O的排放通量与温度之间的相互作用关系,发现两者之间不仅存在线性关系,通过多组实验数据的回归分析还准确地阐明了温度的升高与降低对于不同深度的土壤N 2 O产生速率的影响,即两者之间的作用关系.     

人工湿地处理废水的应用研究

综述了近年来人工湿地的发展现状及人工湿地的分类,探讨了N,P的去除效率与机理,同时展望了此技术在我国的应用前景,并提出了该领域的研究方向。     

污水的人工湿地净化概述

介绍了人工湿地的类型、特点及对污染物的净化机理，并探讨了这种工艺的研究方向与应用前景。     

人工湿地不同的水流方式和基质对氮和磷的净化的比较

比较了在两种污水浓度下,人工湿地选用不同基质和水流方式时的处理效果,旨在通过试验,找到处理污水的最佳基质和水流方式.结果表明,对于高浓度污水,将陶粒和蛭石结合作为人工湿地基质,对总氮和COD的处理效果较好;水流方式采用表面流和垂直流串联搭配时,污水处理负荷较大,出水水质高.对于低浓度污水,选用陶粒和腐殖质作为基质,出水水质较好.人工湿地基质是影响磷的处理效果的主要因素,选用富含氧化铁的炉渣作为基质时处理效果最好,通过合理的操作方式可以最终从污水中除磷.     

潜流水平沸石湿地系统的脱氮调节再生功能

构建了潜流型芦苇沸石人工湿地.通过两块并行湿地的相互切换运行,使得湿地具备了较强的氮去除能力,也实现了沸石在湿地中的生物再生.系统出水总氮和氨氮质量浓度分别低于1.98 mg.L-1和0.697 mg.L-1,平均去除率分别达到了93.4%和97.8%以上.研究了铵交换饱和的沸石分别在湿地系统中和在沸石床中生物再生过程,模拟了沸石生物再生时的动力学方程,探究了湿地中沸石生物再生的机理.沸石在湿地系统中经过1个月的再生,交换容量恢复到了原来的60.3%~62.6%,3个月后恢复到了原来的94.6%~94.8%.结果显示,沸石在湿地中再生比在沸石床中再生效果好.测定了再生后沸石再次交换氨氮的能力,氨氮交换容量可以恢复到原来的87.0%以上.     

A2N-IC新工艺与A2N工艺脱氮除磷性能对比研究

为了实现污水中磷的高效去除和磷资源回收,将化学除磷技术与双污泥反硝化聚磷工艺(Anaerobic/Anoxic/Nitration,A2N)结合,开发了新型双污泥反硝化聚磷诱导结晶磷回收工艺(Anaerobic/Anoxic/Nitration-Induced Crystallization process,A2N-IC),并比较了A2N-IC工艺和A2N工艺的脱氮除磷性能.结果表明:在进水总磷(Total Phos-phorus,TP)浓度为5.22～8.31mg/L的情况下,A2N,A2N-IC工艺TP去除率分别为87.4%,99.6%,A2N-IC除磷效率和稳定性明显优于A2N工艺.2种工艺对氨氮的去除效果基本相同,分别为84.8%,84.4%.A2N-IC工艺中化学除磷对生物除磷的辅助是保证该工艺稳定高效运行的主要原因.A2N-IC工艺结晶柱中的主要产物为羟基磷酸钙,鸟粪石在结晶柱中难以形成.     

NO and N2O fluxes from agricultural soils in Beijing area

Chinese agriculture represents one of the most intensively managed agroecosystems in the world. Typical nitrogen fertilization rates are more than three times those of the world' s average, resulting in dramatically accelerated nitrogen cycling in China. In this study, we have examined NO and N2O exchange in the upland agricultural systems of Beijing area. Inorganic and organic fertilizer treatments were arranged in order to evaluate their impact on the magnitude and proportion of trace gas emissions. Increasing inorganic fertilization rates showed a highly significant impact upon emissions of both NO and N2O. Organic matter amendment did not have a statistically significant impact on the N-gas fluxes examined here. Overall losses of added nitrogen by NO and N2O emission averaged 1.24% and 0.22% respectively over the range of treatments in this study. Results from our field study indicate that compared with other studies done elsewhere, emissions of reactive nitrogen from agricultural systems in Beijing area are not so large as expected before.     

进水配比对前置缺氧A2/O工艺脱氮除磷处理的影响研究

研究了前置缺氧A2/O工艺在不同进水配比条件下脱氮除磷的效果.结果表明,系统在前置缺氧池进水:厌氧池进水分别为3:7,5:5和7:3进水配比的条件下,均可以保持较稳定的TP去除效果,TP去除率达90%以上,出水TP低于1.0 mg/L;当进水配比为3:7和5:5条件下,TN去除率可达74%以上,当进水配比为7:3时,T...     

预缺氧池对A＋A2／O工艺增强系统的脱氮除磷的作用影响

增强的A＋A2/O工艺是城镇污水厂普遍采用的脱氮除磷工艺。为研究预缺氧池对增强的A＋A2/O工艺的脱氮除磷的作用效果,分别对稳定运行中A＋A2/O工艺中预缺氧池进、出水中的氮、磷含量进行分析。预缺氧池对TN、NH4＋-N的去除率分别达到62．63％和37．05％,分别占整个A＋A2/O工艺系统去除率的90.52％和37．95％。通过对预缺氧池氮元素进行物料平衡计算,预缺氧池中TN的减少量9．27mg/L近似等于NH4＋-N和NO3--N去除总量9．07mg/L。实验结果表明,前置预缺氧池发生了厌氧氨氧化作用,能够强化系统脱氮。此外,系统中总TP去除率达92．66％,表明前置预缺氧池能促进厌氧池的厌氧释磷,提高去除率。