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.     

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。     

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...     

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%.     

我国人工湿地脱氮现状及研究进展可视化分析

水体污染和富营养化不仅影响水生生物的生长和繁殖、种群分布以及破坏水体的生态环境系统,同时严重制约国民经济的发展.人工湿地作为一种低耗、高效、操作简单、低运行维护、对有机物及营养元素氮去除能力强的污水处理方式,广泛应用于我国生活污水、工业废水、水产养殖废水处理及污泥处理等方面.文章较全面地介绍了近年来我国人工湿地对污水中氮去除机制的研究概况,阐述了人工湿地脱氮的主要影响因素及人工湿地脱氮研究进展可视化分析,并深入分析了各种因素脱氮机理与影响因子,为深入研究人工湿地脱氮技术提供了科学依据,并对未来人工湿地的研究方向提出了展望.     

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.     

人工湿地技术处理酸性矿井水研究

本文分析了酸性矿井水的成因及危害,并提供了一种新型的酸性矿井水处理方法——人工湿地技术。对人工湿地的构造、类型进行了介绍,同时阐述了人工湿地处理酸性矿井水的机理。最后对酸性矿井水处理的其它传统措施进行了比较,人工湿地技术具有多方面优点。     

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。     

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.     

垂直流人工湿地净化处理水产养殖废水

采用垂直流人工湿地工艺对模拟的水产养殖废水进行脱氮除磷等处理,并分析探讨该工艺的除污效率.结果表明:当预先在进水箱中进行曝气且气水体积比为1∶1、水力负荷为0.15m~3·(m~2·d)~(-1)、进水温度为10~20℃时,垂直流人工湿地对化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)、氨氮、总氮和总磷的去除效果较好,去除率分别达到82.75%,83.68%,88.85%,84.72%,能够有效地处理水产养殖废水.     

农村生活污水的复合垂直流人工湿地处理

复合垂直流人工湿地是一种经济高效的农村生活污水处理方法,该法结合农村自然情况,运行结果表明,废水处理后能达到国家二级排放标准（GB 8978-1996）,可达标排放入河中。     

不同出流方式下垂直流人工湿地数值模拟*

建立了二级垂直流人工湿地的二维非恒定微生物动力学模型,针对淹没出流方式、不同的等间隔淹没出流方式和定水头出流方式,采用数值模拟的方法研究二级垂直流人工湿地处理重庆市径流雨水的效果;结果表明:在相同工况下,间隔较大的淹没出流方式能达到最大的有效体积比和水力效率,水流在三层填料中与各种类微生物接触更加充分、持久,出流方式促进了溶解氧的传质,复氧后溶解氧浓度回升更快、浓度峰值更大、高浓度维持时间更长,因此促进了由微生物主导的生物化学降解反应,二级垂直流湿地对COD、氮和磷的去除效果也优于其他出流方式。     

微塑料暴露下有/无植物人工湿地脱氮性能的对比

为揭示湿地植物对微塑料暴露湿地脱氮性能的影响,构建了2组垂直流人工湿地(黄菖蒲湿地和无植物湿地),对比了聚苯乙烯微塑料(PS MPs)短期和长期暴露下2组湿地植物和微生物生态效应及脱氮性能的差异.结果表明,2组湿地均可实现PS MPs的有效去除,去除率均超过99.8%;PS MPs短期暴露下,黄菖蒲湿地体现出更高的脱氮性能;而PS MPs的长期暴露对黄菖蒲光系统和抗氧化系统将产生不利影响,叶片光合色素质量分数下降了13.92%～26.15%;PS MPs短期及长期暴露下,黄菖蒲湿地中微生物物种丰富度和多样性更高,硝化细菌和反硝化细菌的整体丰度也高于无植物湿地.以上结果为同步去除污水中氮素和微塑料的人工湿地设计提供了参考.     

珠江微污染源水脱氮除氨生物处理研究

采有生物接触氧化法对珠江微污染源水进行脱氮除氨中试验研究,在不同气水比（1．2：1和1：1）的条件下对PWT型立体网状填料和YDT型弹性立体填料的氨氮,COD,SS去除率,生物量及挂膜情况作了对比分析与探讨,试验结果表明PWT型立体网状填料具有比YDT型弹性立体填料更高的去除氨氮的能力,氨氮的平均去除率高出YDT型弹性立体填料的6％－7％左右。     

复合流人工湿地对生活污水深度处理的应用研究

采用复合流人工湿地对经二级处理后的生活污水进行深度处理,结果表明,复合流人工湿地对生活污水具有良好的深度净化作用,对NH3-N、TP、COD、BOD5的去除率分别达到72%、60%、80%和76%,出水水质基本达到了国家地表水Ⅲ类标准.     

新型垂直流人工湿地组合工艺处理剩余污泥实验研究

剩余污泥是污水处理过程产生的主要副产品和有机废物,它的处理与处置是污水处理的重要组成部分.通过6个月的实验室模拟,研究了一种新型垂直流人工湿地组合工艺对剩余污泥的脱水和渗滤液的净化效果.结果表明,随着停留时间的增长污泥含水率和挥发性固体呈下降趋势,脱水后污泥含水率为40%,挥发性固体去除率达48.2%.在实验期间,共有392 L新鲜剩余污泥得到处理,获得10.3 L干污泥,污泥体积减小97.4%.湿地床表面污泥以平均每月0.87 cm的速度增厚,到试验结束时为5.23 cm深.组合系统以20.0 L(/m2.d)的污泥负荷间歇进泥方式运行,其污泥渗滤液的TN,TP和COD的平均去除率可分别达75.2%,97.3%和78.4%.结果说明该垂直流人工湿地组合系统可以作为传统污泥处置的一个替代方法,是一种建造简单、维护成本低的生态处理方法.     

铁炭法强化人工湿地深度处理外排焦化废水试验研究

焦化废水经常规二级生物处理后仍残留大量难降解有机物,其排放会对环境构成危害。本研究采用铁炭法强化人工湿地来深度处理外排焦化废水,考察其有机物处理效果并与砾石湿地进行对比。研究结果表明：HRT为5d时,铁炭法强化人工湿地对COD的平均去除率分别为24.35%,高于砾石人工湿地的9.25%,并将BOD5/COD比值从0.1提高到0.35,提高了可生化性;铁炭法强化人工湿地对酚类、含氮类、苯系物、卤代烃（醇）等典型难降解有机物均有良好的降解效果,有机物种类从进水的41种减少到出水的17种,而且含量均有大幅削减。     

应用耐冷菌株改善寒冷地区冬季人工湿地系统生物脱氮效果

通过探索性实验,确定了三种耐冷菌培养基,分别用于培养耐冷细菌、耐冷放线菌和耐冷霉菌.培养出的耐冷菌株在6℃条件下被分离纯化,然后通过一系列实验分别鉴定它们的生理特性并检验它们的脱氮能力,并测定pH值、温度对脱氮效果的影响规律.实验结果显示pH值为7～8时,各菌株生长得最好;生物荧光层析光谱实验发现三种菌株都在15℃左右活性最大,0℃以下仍有一定的活性,高于35℃时,基本失去正常的代谢能力.当实验菌液投加量为5.0%,实验温度为6℃,三种耐冷菌对氨氮的去除率分别为57.7%、59.0%及58.7%,相同条件下,投加混合菌种可使氨氮的去除率提高到67.2%.