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。     

人工湿地基质研究进展

基质是人工湿地的重要组成部分,关系着湿地的净化能力和使用寿命.本文综述近年来人工湿地基质的研究成果,包括基质在人工湿地污水处理中的重要作用,不同基质的去污效果,基质脱氮除磷的机理与影响因素,形成淤堵的机理及防堵措施,论述基质的选择与配置原则,提出今后研究的重点.     

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.     

人工湿地不同功能区除氮效果比较

通过对湿地不同功能区——沉淀池、潜流区和表流区的现场观测,并采用线性回归方法分析观测数据。比较各功能区除氮效果的差异。研究发现沉淀池除氮效果不明显,但在该区内,有机氮可能发生矿化作用而转变为氨氮;有植物系统的潜流和表流区除氮效果较为明显,其中表流区除氮效果优于潜流区,该区活跃的植物生长及微生物作用有效地降解、消减了各形态的氮。针对污染物的化学组分,选用合适的功能区,并加以串联组合,将有助于提高综合去污效果。     

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。     

全尺度人工湿地中植物组成和多样性对基质无机氮季节动态的影响

本测定了4个季节的大型人工湿地中基质无机氮含量,以研究植物组成与多样性（包括植物物种丰富度与功能群丰富度）对基质无机氮的季节动态的影响。方差分析表明：在大型人工湿地中,当衡量植物多样性对基质营养季节动态的影响时,一般是植物组成和物种丰富度要比功能群丰富度更有说服力。同时,基质无机氮夏季(2008年7月,一年中植物生长最快的季节)的值最高,春季(2008年4月,植物开始生长)的无机氮最低,这表明基质营养(如无机氮)的季节动态变化趋势与植物的生长周期及其对营养需求规律相吻合。     

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.     

温度和溶解氧对短程同步硝化反硝化脱氮效果的影响

利用序批式活性污泥反应器(SBR)研究了不同温度、溶解氧(DO)条件下的短程同步硝化反硝化(SND)过程特征及处理效果.本试验最佳温度控制范围在15～25℃,当DO在0.5～1.0 mg·L-1时,氨氮(NH4+-N)去除率均在95%～98%,总氮(TN)去除率为85%～87%,化学需氧量(COD)的去除率达到90%～...     

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%.     

高通量筛选污水中的硝化细菌

为了降低污水中氮元素对环境的污染,利用分离培养基从污水中分离出94株单菌,对单菌进行富集,再利用鉴定培养基、氨氮、亚硝酸盐和硝酸盐快速测定试剂盒初筛出41株硝化细菌,通过功能验证复筛出25株高效的硝化细菌.这25株硝化细菌均可将市政污水中的COD降解到40~60 mg/L,符合污水的COD一级降解标准,氨氮的降解率为70%~90%,也符合污水中氨氮的降解标准.     

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%。     

利用人工湿地去除饮用水硝酸盐氮研究

文章采用砂砾与土壤层构建垂直流人工湿地栽培芦苇和水花生,通过在同种基质上栽种相同数目的芦苇和水花生,以高质量浓度硝酸盐氮的配水进行浇灌,研究了这2种净水植物对饮用水中硝酸盐氮的脱除效果,并考察了净水效果较好的水花生的种植密度对其人工湿地脱氮的影响。研究表明,在人工湿地系统中,脱氮主要靠植物吸收,同时也存在硝化-反硝化途径;水花生和芦苇均能将饮用水中的硝酸盐氮有效脱除,在15d内,当进水硝酸盐氮质量浓度为50mg/L时,硝酸盐氮的去除率分别为94.0%和83.9%,当进水硝酸盐氮质量浓度为100mg/L时,硝酸盐氮的去除率分别达到96.8%和88%;相同条件下水花生去除硝酸盐氮的效果比芦苇更好;增加湿地植物的种植密度可获得更好的脱氮效果。     

城市地表径流人工湿地生态处理工程

以武汉市桃花岛塘和人工湿地组合生态处理系统为研究对象，探讨了该系统处理城市地表径流的初期调试运行，结果表明：塘和人工湿地组合生态系统可以有效的处理城市地表径流，该生态系统对各污染物的去除率分别为CODcr，75．4％-79．1％、TP81．8％～8413％、TN64．9％-69．8％、SS93．8％-94．7％；其中人工湿地对其进水中污染物CODcr，TP、TN、SS的去除率分别为60．7％-64．8％、73．4％-75．6％、43．2％-48．4％、60．3％-66．4％，污染去除负荷达到COD0．01kg／（m^2d）。在无雨期该生态系统可以处理一部分城市生活污水，实现削减污染和保持系统稳定的双重功能。     

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.     

邻苯二甲酸酯存在对人工湿地除污效果的影响

本文以水环境中广泛存在的特征污染物邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二辛酯(DOP)为研究对象,考察了人工湿地对DBP和DOP的去除规律及二者存在对湿地系统除污效果的影响,并通过芦苇生长特性分析探索了DBP和DOP影响人工湿地系统除污效果的内在机制.结果表明:DBP和DOP存在下,湿地系统对COD去除率可分别提高10%~15%和8%~18%;二者存在对氨氮去除具有抑制作用,去除率分别降低3%~9%和5%~10%;芦苇生长受PAEs的影响,可吸收DBP但几乎不吸收DOP.DBP促进芦苇生物量增加1.95倍,DOP抑制芦苇生物量减少1.48倍;芦苇床人工湿地对DOP去除率维持在88%左右,DBP去除率可高达92%.     

预氧化对生物活性炭工艺中硝化细菌的影响

通过分析硝化细菌的硝化性能及种属类别,研究了高铁酸盐与高锰酸盐预氧化对后续生物活性炭工艺中硝化细菌微生物特性的影响.研究结果表明,预氧化作用并没有改变后续生物活性炭工艺中硝化细菌的种属类别,但可通过提高硝化细菌的硝化性能,改善生物活性炭工艺的除氮效能.     

组合式人工湿地系统去除垃圾填埋场地下水氨氮污染试验研究

利用组合式人工湿地系统,进行了去除垃圾填埋场地下水氨氮污染的试验,并对去除效果进行比较研究。结果表明:二级串联人工湿地氨氮的去除率达90%,而一级人工湿地氨氮去除率为82%,说明二级串联人工湿地较一级人工湿地氨氮的去除效果明显。湿地植物千屈菜、菖蒲和芦苇对氨氮去除效果相似,差异较小。组合式人工湿地试验研究能为垃圾填埋场地下水氨氮去除提供参考,并为低浓度氨氮污染地下水作为景观用水提供试验依据。     

磁场/光催化强化人工湿地净化生活污水的试验研究

人工湿地已成为广泛运用的污水处理方式,但仍存在效率较低等缺陷,而以人工湿地耦合多种强化工艺已成为近年来的研究热点。分别构建了磁场强化和光催化强化的人工湿地,针对不同进水浓度和水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)(24、48、72 h),探究在磁场和光催化强化作用下的人工湿地对污水中TP、PO₄^3--P、NH₄⁺-N和COD_Cr的去除效果。研究结果表明,施加磁场后可促进人工湿地系统对NH₄⁺-N和COD_Cr的去除,当HRT为24～72 h时,磁场强化的人工湿地对NH₄⁺-N和COD_Cr的去除率分别能达到58.77%～96.91%、41.16%～85.42%。光催化作用由于大量自由基的生成,对污水中部分污染物降解效果明显,其对TP的去除率最大能达到59.85%,相比传统的人工湿地去除率提高了27.82%;去除NH     

荧光原位杂交法检测环境硝化细菌实验条件优化及应用

通过正交试验筛检荧光原位杂交(FISH)技术在检测环境中硝化细菌时的最佳及适合的实验条件.结果显示,样品预处理较优的条件为:热固定2h,乙醇脱水3min;FISH技术检测环境样本中亚硝化细菌的最佳实验条件为:杂交温度46℃,杂交时间3h,洗脱液中NaCl浓度20mmol/L;检测硝酸菌最佳实验条件为:杂交温度46℃,杂交时间5 h,洗脱液中NaCl浓度60 mmol/L.应用该方案对太湖、玄武湖、南京锁金村污水处理厂活性污泥中硝化细菌分布进行分析,结果显示,环境样本中亚硝化细菌和硝酸菌含量分别是:太湖1.68×103, 0.54×103cells/mL;玄武湖1.34×103, 0.38×103cells/mL;锁金村污水处理厂活性污泥8.30×106, 0.52×106cells/g.FISH技术检测环境样品中硝化细菌与传统检测方法相比具有快速、简便、准确的优点,在研究环境微生物方面有较好的应用前景.