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.     

厌氧折流板-垂直潜流人工湿地处理农村生活污水的研究

采用厌氧折流板反应器-垂直潜流人工湿地(ABR-SSFW)组合工艺处理农村生活污水.实际运行结果表明:当水力停留时间(HRT)大于12 h时.组合工艺对COD,TN,NH3 -N,TP的平均去除率分别为85.5％,42.8％,34.67％,41.97 ％6;当HRT小于12 h时,组合工艺对COD,TN,NH3-N,TP各项的去除率都有明显下降.在对COD的去除中ABR发挥的作用较大,占到了60％以上;在对NH3-N,TN,TP的去除中,SSFW作用较大.     

潜流式人工湿地处理富营养化湖水研究

本研究通过构建水平潜流人工湿地来进行富营养化湖水的净化试验,结果表明,在0.64 m.d-1的高水力负荷条件下,分别具有3种植物(茭白、水葱和鸢尾)的人工湿地系统对富营养化湖水有较好的净化效果(对有机污染物COD、NH4+-N、NO3--N、TN和TP的去除率分别为29.2%~39.1%、37.5%~47.2%、70.3%~74.9%、48.6%~59.1%、和54.6%~57.3%).有植物的人工湿地系统与无植物的空白湿地系统相比较,尽管对COD和NO3--N的去除率差异不显著,但对NH4+-N、TN和TP的去除率都是有植物的人工湿地系统显著好于无植物的空白湿地系统,证明植物对人工湿地系统功能的发挥具有重要作用.     

人工湿地在农业面源污染水净化中的应用

本文利用人工复合湿地对农业面源污染水开展了水质净化处理实验,通过2011年6～9月连续4个月水质监测,分析了人工湿地对水体中化学需氧量（COD）、叶绿素-a（CHL-a）、总磷（TP）、氨（NH3-N）和总氮（TN）的去除效率,发现人工湿地能大大降低水体的化学需氧量和叶绿素a,能有效的去除水体中氮和磷营养物,对水体净化具有很好的效果.     

几种湿地植物及其组配对沼液污染物的去除研究

对比研究了7种湿地植物对沼液中的化学需氧量(COD)、总氮(TN)和总磷(TP)的净化效果.结果表明,随着处理时间的延长,大多数植物对污染的去除效果呈现先增加后趋于平缓或降低的趋势,一般在7d时各植物对污染物的去除最好,其中单一植物红掌、万年青和白掌对沼液中污染物的去除效果较好;在植物组配试验中,对COD去除效果最好的组合是万年青和红掌,去除率达到78.62%,对TN和TP去除效果最好的是万年青、红掌和白掌组合,去除率分别达到75.54%和73.08%.     

人工湿地净化尾水效果的研究

采用种有美人蕉(Canna indica)的水平流和垂直流人工湿地对污水处理厂尾水进行处理,通过检测COD、TN、NO_(3-)-N、NH_(4+)-N、TP等指标分析探讨温度、pH和进水指标等因素对湿地系统净化能力的影响。COD、NH_(4+)-N、NO_(3-)-N、和TN去除率可分别高达66%、98%、62%和79%,其中NH_(4+)-N经湿地系统处理后可达到《地表水环境质量标准》(GB 18918-2002) I类标准。TN、NH_(4+)-N、TP在垂直流湿地系统中的去除率均高于水平流湿地系统,COD在水平流湿地系统中的平均去除率(53. 5%)却高于垂直流湿地系统(47. 3%)。通过对水平流和垂直流湿地净化尾水效果的分析比较,表明垂直流湿地系统比水平流湿地系统在净化尾水方面更具优势。此外,Pearson相关性分析表明人工湿地系统中进水NH_(4+)-N浓度和气温对TN、NO_(3-)-N和NH_(4+)-N的去除有显著影响。上述研究结果能为高效运用人工湿地处理污水处理厂尾水提供科学依据和技术指导。     

七种湿地植物处理污水的比较研究

本文研究了香蒲、美人蕉、灯芯草、芦苇、菖蒲、茭白和黄花鸢尾这7种武汉地区常见湿地植物对生活污水的处理效果，分别实验了停留时间为1天，3天和7天时这7种植物的处理效果。各种植物的人工湿地对CODcr，TN，TP和浊度有明显的去除，停留时间1天的各种植物湿地的出水已基本达到国家一级排放标准。统计测验表明，各种植物对CODcr的去除无显著性差异；芦苇对TN的去除率显著低于其它植物，灯心草的去除率显著低于香蒲；美人蕉、黄花鸢尾与灯心草对TP的去除率显著高于芦苇和茭白，黄花鸢尾对TP的去除率还显著高于菖蒲；总体上看，香蒲、美人蕉、黄花鸢尾对COD、N、P的去除效果均较好，为较好的湿地植物。     

硅藻土精强化混凝除磷脱氮

采用烧杯试验,进行了硅藻土精及复配硅藻土精强化混凝技术去除模拟洗浴废水中磷、氮的试验,探讨了低碳可持续脱氮除磷技术.试验结果表明,硅藻土强化聚合氯化铝(PAC)后能够提高废水中的总磷(TP)、总氮(TN)和氨氮(NH3-N)的去除率.当PAC投加量为150 mg/L时,通过混凝工艺对TP,TN和NH3-N去除率分别是91%,6%和21%;采用硅藻土强化PAC混凝工艺对TP,TN和NH3-N去除率分别为95%,58%和26%,相对混凝工艺TP,TN和NH3-N分别提高了4%,49%和5%;复配硅藻土强化PAC混凝工艺对TP,TN和NH3-N去除率分别为95%,42%和64%,相对混凝工艺TP,TN和NH3-N提高了4%,36%和43%.在强化工艺中,对TN的去除受原水中NH3-N含量的影响,.采用硅藻土精及复配硅藻土精强化混凝技术,比采用生物技术脱氮除磷,向大气排放二氧化碳等气体量要少.     

8种挺水植物对污染水体的净化效果比较

通过室外盆栽实验,研究了8种挺水植物在不同水力停留时间对污染水体的净化效果。结果表明各实验植物对COD、NH+4 N、TN和TP的去除率随水力停留时间的延长而增加。水力停留时间为5?d时,除三棱草（Sparganium stenophyllum Maxim.）外,其它植物对COD均有明显的去除效果,其中,菖蒲（Acorus calamus L.）、水葱（Scirpus validus Vahl.）、宽叶香蒲（Typha latifolia L.）及黄花鸢尾（Iris wilsonii C. H. Wright）去除COD的效果较好,去除率达到90%左右。水力停留时间为7?d时,与无植物空白相比,各植物其NH+4 N和TN去除率分别提高15.0%～41.8%和6.7%～25.1%,其中宽叶香蒲、茭白和黄花鸢尾对NH+4 N和TN的去除性能尤为突出。8种植物中,茭白（Zizania latifolia Turcz.）和宽叶香蒲TP去除性能较好,其TP去除率分别提高10.8%和11.2%,其余6种植物的TP去除率与对照之间均无显著差异。综合分析,宽叶香蒲、茭白和黄花鸢尾可作为南四湖人工湿地备选植物。     

引黄水库水人工湿地预处理效能研究

采用上下回流式人工湿地系统处理引黄水库水,同时考察了水力负荷、水力停留时间、温度以及植物的生长状况等对人工湿地系统处理效果的影响.结果表明,上下回流式人工湿地系统对引黄水库水有较好的处理效果,COD、TP 、TN、NH4+-N 、NO3--N 、NO2--N的平均去除率分别为56.61%, 51.35%, 59.84%, 56.39%, 61.17% 和69.14%.按照国家地表水环境质量标准(GB3838-2002),经过该湿地系统处理后,出水COD平均值达到Ⅰ类水质标准;出水TP平均值达到Ⅱ类水质标准;出水TN平均值达到Ⅳ类水质标准;出水NH4+-N平均值达到Ⅱ类水质标准.另外,研究表明, 本系统在水力停留时间为3 d时,水力负荷为0.2 m/d处理效果最好,温度的变化与污染物的去除率呈正相关关系,植物生长旺盛程度直接影响着整个系统的处理效果.     

5种浮床植物在水环境恢复治理中的净化差异

选取美人蕉(Canna indica)、芦苇(Phragmites communis Trirn)、水葱(Scirpus validus Vahl)、凤眼莲(Eichhornia crassipe)水芹菜(Oenanthe javanica)5种珠海当地常见植物作为研究对象,构建珠海珠武涌水体富营养化治理生态浮床,对5种植物在富营养化水体中的生长特性,化学需氧量(COD),氨氮(NH3-N)、总氮(TN)、总磷(TP)质量浓度等指标间的差异进行比较研究.结果表明,株高从大至小排序为:水葱、芦苇、美人蕉、水芹菜、凤眼莲;质量增加从大至小排序为:芦苇、美人蕉、凤眼莲、水芹菜、水葱;根毛增长从大至小排序为:芦苇、水葱、水芹菜、美人蕉、凤眼莲.5种植物对水体中的COD、NH3-N、TN、TP的吸收能力差异显著,单位面积COD去除率高低排序为美人蕉、凤眼莲、芦苇、水葱、水芹菜;单位面积NH3-N去除率高低排序为美人蕉、芦苇、凤眼莲、水葱、水芹菜;单位面积氮吸收量大小排序和单位面积磷吸收量大小排序都为美人蕉、凤眼莲、芦苇、水芹菜、水葱.综合实验结果,确定采用美人蕉为主,芦苇为辅,再加上少量水葱、水芹菜作衬托来净化河涌水体.     

回流比对前置反硝化生物滤池的影响

前置反硝化生物滤池具有良好的脱氮性能,回流比是影响其脱氮性能的重要影响因素.调节回流比参数,考察回流比分别为100%、200%、300%时的工艺参数条件下,前置反硝化生物滤池对COD、NH3—N、NO3-—N、TN的去除效果.试验表明回流比对反应器中COD、NH3—N、NO3-—N、TN均有一定的影响,对TN的去除影响最大.在一定的范围内(100%~200%),增加回流比有助于提高系统对污染物的去除,但当回流比过大时(300%),系统出水水质下降.确定最佳回流比为200%,该工况下系统出水COD、NH3—N、TN平均质量浓度分别为28.45、2.27、12.45 mg/L.     

AB工艺化学强化除磷试验研究

取吸附－生物降解（AB）工艺B段曝气池进水,投加硫酸铝（AS）和聚丙烯酰胺（PAM）进行化学除磷小试实验,考察了不同投药量下总磷、COD、氨氮和浊度的去除效果,确定了最佳投药量以及化学法和生物法在去除总磷、氨氮、COD和浊度等方面的相互关系。结果表明,AS和PAM复配对B段污水中总磷有很好的去除效果,AS投加量（以Al2O3计）为9.45mg/L,PAM为0.05mg/L时,TP、COD、氨氮和浊度去除率平均为89.2%、37.7%、71.6%和2.41%。曝气过程中投加AS和PAM复配化学强化除磷,总磷、COD、浊度去除率分别提高了7.3～59.2%、5.0～20.3%、10.9～34.7%,但不能提高氨氮的去除率;在溶解氧足够时,本研究投加量范围的AS和PAM的加入对硝化作用无影响;后置混凝对TP、COD、浊度的去除效果优于同步混凝,但需增加混凝沉淀设备,因此同步混凝更适合于于AB工艺的化学强化除磷改造。     

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％.     

硅藻土强化ALB工艺处理重庆小城镇生活污水

考察了硅藻土强化ALB工艺对重庆城镇生活污水的处理效果,并研究了硅藻土的最佳投加量。结果表明,硅藻土强化ALB工艺能较好地提高出水水质,COD、氨氮、总氮、总磷的去除效果均有不同程度的加强。各项水污染物质去除率随硅藻土投加量的增加,总体上呈先增加后减少的趋势,最适投加量为30 mg/L,出水中COD、氨氮、总氮均达到了排放一级A标准,总磷达到了排放一级B标准。硅藻土作为ALB工艺的混凝剂经济可行,效果良好。     

基于统计模型LOADEST的宝象河污染物通量估算

污染物通量的估算是掌握河流输移负荷的简便方法,可为流域总量控制提供科学依据.LOADEST模型利用连续的水量数据和离散的水质数据,建立污染物通量回归方程,进而估算河流不同时间尺度(日/月/季节/年)下的污染物通量,此外,模型还考虑删失型水质数据的情况,是估算低频率水质监测河流污染物通量的有效途径.以滇池污染严重的入湖河流—宝象河为例,利用LOADEST模型建立污染物通量回归方程,进而估算1999—2008年河流的入湖通量和水质情况.结果表明:(1)TP、COD、TSS多年平均入湖通量分别为18.9×103、1374.0×103、5608.6×103kg/年,TN为239.2×103kg/年,其中溶解态氮(NO3--N,NH4+-N)占83.8%;(2)2001年后各污染物年均浓度均超过Ⅳ类水质标准,超标最严重的为TN;(3)丰水期入湖通量占年通量的40%以上,暴雨径流冲刷成为污染物进入河流的主要方式;(4)NH4+-N、TN、TP年和不同季节入湖通量、浓度均呈现显著增加趋势,年增长率达6%以上;COD入湖通量和浓度在1999—2004年呈增加趋势,2005年后呈下降趋势;由于流域开展水土保持治理措施,TSS的入湖通量和浓度均呈下降趋势.     

紫外与真空紫外深度处理焦化废水的试验研究

采用两级A/O生物膜反应器对焦化废水进行生物处理,并首次尝试以紫外线技术(普通紫外与真空紫外)进行深度处理。该反应器COD去除率稳定在85%～90%之间,总氮去除率最高可达31%。通过比较COD,DOC及各项氮指标(氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮和总氮),发现真空紫外优于普通紫外,可以更加有效地去除生物处理出水中残留的有机物及含氮无机物。通过紫外可见吸收光谱、气相色谱-质谱和三维荧光光谱3种技术对水质成分进行分析,推测焦化废水生物处理出水中的黄色物质主要为腐殖酸类物质,真空紫外光照12小时后可将其完全去除,并显著改善出水的色度。     

碳氮比对A/O-MBR工艺中污水脱氮除磷的影响研究

在高、低碳氮比情况下,探究A/O-MBR现场工艺中污水氨氮、总氮和总磷的去除效率及其变化规律。研究结果显示,随着进水碳氮比升高,出水中总氮去除效率由(44.1±8.9)%提升至(78.5±7.9)%,总磷去除效率未受影响。差异性代谢产物分析表明,提升碳氮比能够增强菌群的氨基酸代谢功能,同时促进核黄素的生物合成,共同提升污水中氮的去除效率。     

异养硝化好氧反硝化菌对食品工业废水的降解特性研究

通过用模拟的食品工业废水来培养8株异养硝化-好氧反硝化菌,以研究8株菌的生化及脱氮除磷性能,为提高食品工业废水处理效率提供理论基础.以琥珀酸钠为碳源、硫酸铵为氮源、磷酸氢二钾为磷源,将8株菌接种于实验室配制的模拟培养基,每隔24 h测定水中OD600、COD、NH3-N、TN和TP浓度.实验结果表明,8株菌生长情况良好并且均具有良好的生化能力和脱氮能力,在初始进水COD为2 310 mg/L、TN为87 mg/L的情况下,COD和TN的去除率最高分别可达到97.2%和89.2%,但除磷效果不明显.说明这8株菌能够在磷源低消耗的情况下,正常生长并表现出良好生化能力和脱氮能力,适合处理N/P较高的食品废水.