人工土壤渗滤工艺研究与应用

土地处理系统作为生态学处理方法,实际上是追求土壤、含水层和植物的“处理”与“利用”两个功能的总体实现。人工土壤渗滤工艺正是针对传统土地处理工艺的改进而发展起来的一种技术,它使用人造填料代替土壤,构造人工土壤环境;有效改善了土地处理工艺占地较大和处理负荷低的弊端。并通过对人工土壤渗滤工艺的实际应用,对工艺的处理效果进行了研究,尤其是通过一系列的微生物试验,对工艺中的核心部分——“人工土壤”的生物特性以及构建进行了有益的探索。     

人工土壤渗滤的吸附效应

实验研究了不同粒径砂砾对颗粒COD的吸附,并在此研究基础上构建人工土壤渗滤系统,着重分析了颗粒COD在系统中的吸附和堵塞。主要结论包括:(1)颗粒直径为0.1～0.3mm的石英砂对于颗粒COD具有很好的去除效果;(2)人工土壤渗滤对颗粒COD去除率为50%～90%之间,最高可达93.66%;(3)在本实验条件下,悬浮物截留、吸附是引起人工土壤渗滤系统堵塞的主导作用,采用掩水期与落干期交替运行方式,可有效解决由此造成的堵塞问题,保证系统的长期稳定运行。     

浅析土壤渗滤技术在再生水处理中的应用

从再生水常用处理技术入手,重点介绍了土壤渗滤处理技术,并将土壤渗滤技术与其他处理技术进行比较,指出土壤渗滤技术的优势及存在的问题,对土壤渗滤技术在再生水处理中的应用进行了展望。     

地下土壤渗滤系统处理农村生活污水的生命周期评价

利用ebalance ECER软件,对地下土壤渗滤系统进行生命周期评价,对比分析其生命周期各个过程中非生物资源耗竭、酸化、富营养化、全球变暖和固体废物等主要环境影响类型,并确定了主要的环境影响类型和造成环境影响的关键环节。结果表明:富营养化和全球变暖是地下土壤渗滤系统环境影响的主要类型,分别占地下土壤渗滤系统环境影响总值的75.9%和13.5%;地下土壤渗滤系统环境影响大小的顺序依次为富营养化、全球变暖、酸化、固体废物和非生物资源耗竭。通过对地下土壤渗滤系统的研究,可为农村污水处理工艺的生命周期评价提供数据支持,并推动农村生活污水处理的可持续发展。     

人工土壤渗滤对颗粒COD的吸附及堵塞

生活污水中颗粒COD占到总COD的30%~60%,砂滤试验证实,非生物参与的单纯过滤仅能去除总COD的20%~35%。人工土壤渗滤对颗粒COD的吸附是通过系统介质表层的快速接触-吸附完成的,通常80%以上吸附量集中在表层20 cm之内。对颗粒COD的吸附是人工土壤渗滤系统堵塞的主要原因,微生物增长量占到系统孔隙率的3.7%~5.3%。通过对系统入渗及恢复试验,得到系统干湿交替运行的合适配搭,对人工土壤渗滤防堵塞和长期稳定运行提供了有益探索。     

土壤渗滤处理系统的演变和发展

土壤渗滤处理系统以其生态环保、具有深度处理性能等特点,在国内外得到了广泛的运用。本文介绍了污水土壤渗滤处理技术发生、发展演变过程。     

分流两段式土壤渗滤系统脱氮效果及机理研究

为解决传统土壤渗滤系统占地面积过大的问题,采用多级土壤渗滤系统和地下渗滤系统组合的新型两段式污水处理工艺,研究了在高水力负荷0.3m/d条件下分流比对其脱氮效果的影响,并通过实时定量PCR技术对不同层级的脱氮功能基因数量进行检测,进一步探究该系统中微生物脱氮机理.水质监测结果表明,分流措施可以显著提高两段式土壤渗滤系统在高负荷下的脱氮能力,当分流比为1：2时系统污染物去除能力最佳,对化学需氧量（COD）、总磷（TP）、氨氮（NH₄⁺-N）、总氮（TN）的平均去除率分别达到91.16%、96.91%、72.11%和72.27%.脱氮功能基因丰度分析结果表明,多级土壤渗滤系统中的硝化及厌氧氨氧化和地下渗滤系统中的硝化反硝化的耦合作用是该工艺微生物脱氮的主要途径.     

非点源污染控制研究进展

对非点源污染的基本特征、控制方法、监测和模型研究等进行论述。系统地归纳和分析了非点源污染控制方法中的多水塘系统、缓冲带、湿地系统、土壤渗滤等生态技术,并探讨了促渗技术在非点源污染控制中的应用。     

土壤渗滤处理技术研究现状与进展

土壤渗滤处理技术在我国广大地区有很好的适应性和可行性,将有很好的发展前景。该文论述了土壤渗滤技术的发展历史和现状,并对近十年来该技术的实验室模拟、机理研究、具体应用实践和运行模式的优化等方面进行了概括分析与总结      

土壤渗滤系统处理生活污水

根据我国农村污水分散排放的特点,结合土壤渗滤系统所具有的设备简单、投资少、操作管理方便、能耗低、净化效果良好等特点,分析了土壤渗滤系统的净化机理和影响因素,并对系统运行中污染物迁移转化模型和主要应注意的问题进行了探究。     

多级土壤渗滤系统技术研究现状及发展

多级土壤渗滤系统(multi-soil-layer system,即MSL)作为一种新型人工土地处理系统.其特殊的模块结构能够很好地克服传统土壤渗滤系统存在的水力负荷低、氮磷去除效率低及易堵塞等缺陷.在日本和泰国的生活污水及河流污染的治理中得到了一定的推广应用.本文以相关研究为基础,从污染物去除效率及机理、设计参数优化两个方面,论述了MSL技术的发展历史及现状,同时对MSL技术的研究前景及发展方向作了简要展望.     

改良型土壤渗滤系统处理生活污水脱氮除磷

为了研究土壤渗滤系统的净化效果,采用微纳米曝气预处理+土壤渗滤组合工艺处理模拟生活污水,考察其对脱氮除磷过程的影响。试验在2个尺寸均为300 mm×2 400 mm的有机玻璃柱R1、R2内开展,在R2反应器前设置微纳米曝气对进水做预处理。试验结果表明:在水力负荷为4 L/d的条件下,前置微纳米曝气改良型土壤渗滤系统处理生活污水取得了良好的处理效果,R2对化学需氧量(COD)、氨氮(NH_4~+-N)、总氮(TN)和总磷(TP)的平均去除率分别可达83.7%、96.5%、66.4%和92.6%,优于R1的去除效率。微生物学试验证明:2个系统中均存在厌氧氨氧化细菌,且在土壤表层以下0~30 cm处硝化-反硝化及厌氧氨氧化等脱氮反应阶段最为剧烈。前置微纳米曝气改良型土壤渗滤系统克服了传统土壤渗滤系统易堵塞、处理负荷低、脱氮效果差等缺点,对于农村生活污水治理具有推广应用价值。     

土壤渗滤系统处理生活污水

根据我国农村污水分散排放的特点，结合土壤渗滤系统所具有的设备简单、投资少、操作管理方便、能耗低、净化效果良好等特点，分析了土壤渗滤系统的净化机理和影响因素，并对系统运行中污染物迁移转化模型和主要应注意的问题进行了探究。     

人工快速渗滤系统氨氮去除机理

通过对稳定运行的快渗池采样监测和利用室内人工土柱法研究了渗滤系统中氨氮、硝氮的分布和转化,探讨了人工快速渗滤系统(CRI)中氨氮的去除机理.结果显示,在布水期,人工快速渗滤系统中主要发生吸附反应,吸附态氨氮主要集中在0～50cm砂层;在落干期,吸附态氨氮发生硝化反应,在下一次布水时硝氮随水流排出;系统的反硝化能力较弱,总氮的去除率也较低.     

雨水土壤渗滤系统中菌种的应用分析

随着城市化进程的加快,城市地表径流污染成为农业污染之后的第二大面源污染源,而道路面源污染又是城市下垫面面源污染的主要来源。现在我国城市道路径流雨水中含有较高浓度的磷,如果不加以处理直接排入城市水体会造成水体的富营养化。土壤渗滤设施作为一种新兴的原位径流雨水控制措施,对水质尤其是磷净化效果非常显著。土壤渗滤系统在净化路面径流雨水同时,土壤中吸附的磷大部分以难溶解态磷酸盐的形式存在,无法被植物所吸收利用。土壤中积累的磷会逐渐增加,影响土壤渗滤系统的磷吸附效果,进而导致土壤板结,失去净化作用。该文在解磷细菌和VA菌根真菌农田土壤中的作用机理的基础上,通过对比雨水土壤渗滤系统和农业系统在构成和运行方式上的不同,分析解磷细菌对雨水土壤渗滤系统中难溶解态磷的活化作用和VA菌根真菌对植物吸收利用磷的促进作用。     

水温与水力停留时间对人工渗滤系统的影响

为确定人工渗滤系统净化水源水的主要影响因素.在三家店水库下游的京永引水渠旁建立了人工渗滤系统,开展了不同季节和不同水力停留时间下三家店水库微污染水净化效果的试验研究,研究水温与水力停留时间变化对人工渗滤系统去除微污染源水中CODMn效果的影响.结果表明,水温与CODMn去除率呈线性关系(R2=0.8079).但是,不同水温范围内水温变化对CODMn的去除效果影响作用不同,在水温为0-15%时,水温变化对CODMn去除效果的影响较大;在水温为16-28%之间时,水温变化对CODMn去除效果的影响较小.随着温度降低.人工渗滤系统去除污染物的效果下降主要是由于微生物活性随温度的降低而下降.常温下,水力停留时间对去除效果的影响符合一级反应动力学方程.水力停留时间越长,CODMn的去除效果越好,在达到要求的出水效果的前提下,可以适当的缩短水力停留时间,减小人工渗滤系统规模,以提高效益.     

地下土壤渗滤系统脱氮效果的研究

在地下土壤渗滤系统运行的过程中,污水中的总氮主要是通过硝化作用及反硝化作用去除的。但是由于反应条件的限制,该系统出水中总氮的浓度总是不能使人满意。分析目前常用的三种提高总氮去除效率的地下土壤渗滤系统得出:间歇进水,并且在一定土壤层深度为微生物的活动提供有机物可以显著降低出水中总氮的浓度。     

分流比对土壤渗滤系统脱氮效果的影响研究

针对污染物浓度较高的养猪废水,开展了不同分流比条件下土壤渗滤系统处理效果的对比研究,并分析了分流比对系统中脱氮微生物数量及氧化还原电位(ORP)变化的影响.试验结果表明,分流比对土壤渗滤系统的脱氮效果影响较大,而对COD、TSS和TP的去除效果无明显影响,当水力负荷(HLR)为0.01m3·m-2·d-1且分流比为1∶2时,系统对TN的去除效果最好,平均去除率达80.20%,而对其他污染物的平均去除率均可达90%以上;分流比可影响土壤渗滤系统中脱氮微生物的数量,分流比的增大可促进系统中反硝化细菌数量的增加,强化系统的脱氮效果;另外,分流比还可影响系统填料层中ORP的变化.因此,根据系统进水水质选择合适的分流比,是强化土壤渗滤系统脱氮效果的关键因素.     

城市污水土地处理系统中氮的去除与测定

城市污水土地处理是在人工可控的条件下将污水投配到土地上,通过土壤一植物系统自然地完成一系列物理、化学和生物净化过程,达到设计所要求的一种污水处理方法。基本上有慢速渗滤法(SR)、快速渗滤法(RI)和漫流法(OF)三种,而其处理效果往往根据城市污水的特性,用污水中几种污染物的去除率的高低衡量评价。氮是城市污水中通常存在的污染物,它是城市污水土地处理系统(下面简称LTS系统)中需要考核的重要指标之一。众所周知,自然界中氮的存在形态比较复杂。LTS系统中氮的去除,     

给水厂污泥在水体净化领域中的应用研究进展

给水厂污泥对多种水体污染物有良好稳定的吸附性能,在水体净化方面具有很大潜力。将给水厂污泥用于水体污染物去除,为给水厂污泥的资源化和水污染控制提供了双赢的思路。该文总结了水厂污泥的性质和作为吸附剂对水体中磷等污染物的吸附性能,对水厂污泥作为人工湿地、雨水生物滞留系统、土壤渗滤系统、绿色屋顶的基质及湖泊底泥覆盖剂的研究进展进行了综述,探讨了给水厂污泥资源化利用的环境风险问题,为水厂污泥净化水体污染物的应用研究提供参考。