人工湿地-沉水植物塘组合系统治理村镇污染水体

采用人工湿地-沉水植物塘组合系统在不同水力负荷(200、500、1 000mm/d)条件下对村镇污染水体净化效果进行研究。结果表明:在不同水力负荷和污染负荷下,组合系统整体运行稳定、耐负荷能力强、去除效果良好;出水COD达到《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)的Ⅲ类标准,出水总磷达到GB 3838—2002的Ⅴ类标准,出水总氮达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级A标准,出水氨氮达到GB 18918—2002的一级B标准。除溶解性正磷酸盐以外,组合系统对污染物的去除效果均随着水力负荷的增加整体呈现出下降趋势,低水力负荷去除效果最优。沉水植物塘在氮、磷去除效果上优于人工湿地,而人工湿地在COD去除效果上则优于沉水植物塘。     

复合填料土壤渗滤系统处理农村生活污水的效果

为了加强农村生活污水综合治理,本研究以农村生活污水为研究对象,选择了以粉煤灰和腐熟牛粪作为填料配合土壤的2套不同装填方式的土壤渗滤系统,分别用于去除污水中的COD、总磷、总氮和氨氮。系统1对COD、总磷、总氮和氨氮的平均去除率分别为85.8%、98.1%、78.4%和93.7%,系统2的去除率分别为87.1%、96.0%、73.4%和95.5%。结果表明,两系统对污水中的污染物均有较好的去除效果。通过方差分析比较两系统的去除效果发现,装填方式对COD去除效果影响不大,而对总磷、总氮和氨氮的去除效果差异显著。但从污水处理效果综合比较,以分层装填方式的系统1对污染物的去除效果优于全混合装填方式的系统2。     

地下渗滤系统处理农村生活污水的研究

在天津武清区一村落构建了2个并行的地下渗滤系统,考察了其对农村生活污水的处理效果。该系统水力负荷为10 cm/d,处理能力为50 t/d。填充介质选用土壤、陶粒、炉渣和两种自然有机质,按5∶2∶2∶1的比例配置的人工土层。结果表明地下渗滤系统对污水中各种主要污染因子均有一定的去除效果,在进水COD和C/N较低的不利条件下,COD、总磷、氨氮、总氮、悬浮物均得到有效去除,出水中各项污染指标平均浓度均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级A标准;具体到不同的污染指标,添加了不同有机质的2个并行系统的处理效果也有所不同。总体上看,地下渗滤系统作为农村生活污水的处理设施有很好的应用前景。     

水平潜流人工湿地处理太原市城市再生水的运行效能

以山西省太原市某污水厂的高氮低碳尾水为研究对象，开展基于3床并联的水平潜流人工湿地处理尾水的中试研究。研究结果表明，该人工湿地系统启动2个月进入稳定运行期；稳定运行期3个床体的出水水质除TN外其余指标均满足《地表水环境质量标准》（GB3838—2002）中Ⅳ类水体标准，TN指标满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918．2002）中一级A标准，该湿地系统出水可直接用于补充景观用水；稳定运行期3床的植物与基质的配置更适合处理同类尾水，3个床体对各污染物的去除效果均为3床〉2床〉1床；本系统中填料对污染物处理效果的影响大于植物对污染物处理效果的影响，最优填料顺序依次为沸石、砾石和钢渣，最适植物栽种顺序为芦苇、香蒲、美人蕉、黄菖蒲和芦苇。     

生物强化组合工艺处理河水的三维荧光及生物多样性分析

通过对受污染地表水进行生物滤池-臭氧预氧化-生物活性炭滤池工艺处理,考察生物强化条件下该项工艺对河水中主要污染物的净化效果,并采用EEM光谱技术进行了溶解性有机物变化和去除规律分析,利用PCR-DGGE技术进行各单元中微生物多样性对比分析。结果表明,生物强化组合工艺系统出水水质主要指标已达到/接近地表水环境质量标准(GB 3838-2002)Ⅳ类限值,生物强化滤池填料中微生物多样性指数和物种数均高于其他工艺单元。受污染河水DOM中主要的荧光物质有类芳香族蛋白质(荧光峰A、B和E)及类腐殖酸(荧光峰C)及类富里酸(荧光峰D),其中,A峰、B峰与E峰的中心位置分别位于225/340 nm、275/336 nm和225/298 nm,各特征荧光峰强度发生明显改变表明,污水中溶解性有机物的含量随系统处理过程而变化。     

大孔树脂对污水处理厂尾水提标及再生液的高效脱氮处理中试研究

为实现污水处理厂尾水提标至《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)的Ⅳ类水质标准，针对已经达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准的杭州市某城镇污水处理厂尾水，采用大孔树脂吸附后出水化学需氧量(COD)、总磷(TP)、氨氮、硝态氮、总氮(TN)平均质量浓度分别为5.89、0.10、0.12、0.74、0.98 mg/L,达到GB 3838—2002的Ⅳ类水质标准，相应的去除率分别为42.98%、44.44%、53.85%、91.79%、90.78%,对TN特别是硝态氮的去除效果非常明显。同时，针对含高浓度硝态氮的树脂再生液采用两级缺氧好氧工艺处理，使得出水TN平均质量浓度为30.00 mg/L,COD为191.00 mg/L,可以返回至污水处理厂生化系统。中试的吨水成本为1.34元，包括电耗成本1.10元，药剂费0.24元。     

低温环境下内置腐殖土填料SBR系统处理糠醛废水

在水温为5～10℃左右的条件下，通过实验对比了传统SBR系统与内置腐殖土填料式SBR系统处理糠醛废水的效能，结果表明：由于内置腐殖土填料的作用，填料式SBR系统的去除效能要高于未装填料的SBR系统；传统SBR系统的COD、氨氮和总氮的去除率分别为89%、85%和59%，出水浊度为8.6 NTU；填料式SBR系统的COD、氨氮和总氮的去除率分别为95%、90%和71%，出水浊度为1.7 NTU。     

PKA人工湿地技术在生活污水处理中的试验研究

采用德国引进的环境友好型新技术——PKA人工湿地,考察湿地对污水的净化效果、影响因素以及污染物的去除机制,以期了解PKA人工湿地技术在处理生活污水中的运行规律和作用机制。结果表明:(1)出水COD、BOD5、NH3-N、TP分别达到了《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中Ⅳ、Ⅲ、Ⅲ、Ⅳ类标准,COD、BOD5、NH3-N、TP去除率均达到82%以上;(2)PKA人工湿地技术在处理生活污水时,投资少、建设管理方便、运行费用低,特别适用于水库上游居民分散、难建集中式污水处理厂的情况。     

强化人工快速渗滤系统处理生活污水

针对人工快速渗滤(CRI)系统处理生活污水总氮和总磷去除率不高的问题,提出了强化人工快速渗滤(SCRI)系统。通过研究SCRI系统填料和结构,使其对COD、氨氮、总氮和总磷的平均去除率分别提高了12.77%、20.82%、45%和30.98%,出水浓度满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标准,且有效缓解了系统堵塞问题。     

人工湿地组合工艺对太湖三山岛农村生活污水的脱氮效果

针对太湖三山岛农村生活污水分布面广而分散和水质水量不稳定,以及三级处理费用高等问题,提出了人工湿地组合工艺。以设计规模为1 000 m3/d、处理生活污水的工艺系统为对象,探讨了氮元素在系统中的去除效果、途径及其一级去除速率常数。结果表明,该工艺对NH+4-N去除效果较好,出水NH+4-N平均达到地表水Ⅲ类,TN平均接近地表水Ⅴ类;潜流人工湿地、好氧生态塘C、兼性生态塘A和表流人工湿地D对氮的去除量分别占组合工艺去除总量的52.05%、18.65%、16.65%和12.65%;组合工艺对NH+4-N和TN的平均一级去除速率常数分比别为(14.47±2.01)和(25.91±4.99)m/a。     

混合液回流比对MSBR工艺强化生物脱氮的影响

针对二级城镇污水处理厂提标改造时出水氮、磷指标很难同时达到一级A标准（GB18918-2002）的情况，提出了改良式序批式反应器（MSBR）的强化生物脱氮运行模式，并通过生产性实验研究了MSBR工艺混合液回流比（6单元回流至5单元）对出水COD、TP、NH4＋-N及TN的影响。实验结果表明，MSBR工艺混合液回流比对COD、NH4＋-N去除基本上没有影响，但对TN和TP去除有影响。当回流比从0提高1和1．5时，TP去除效率分别降低了5．85％和4．06％；而TN去除效率分别提高了10．46％和7．87％，同时出水TN可稳定达到一级A标的要求。从控制运行能耗和脱氮效果的角度综合考虑，该污水厂强化生物脱氮的混合液回流比控制在1是比较合适的。     

纳米TiO2/活性炭复合光催化剂的制备及其对甲醛气体降解

研究了纳米TiO2/活性炭复合光催化剂对空气中典型污染气体甲醛的光催化降解特性。采用扫描电镜（SEM）表征复合催化剂的表面特征。结果显示,经改性后的纳米TiO2在复合催化剂表面分布均匀,呈球状。对甲醛气体的降解实验显示TiO2负载量为1%时对甲醛的去除效果最好,6 h去除率为61.7%。结果显示复合催化剂把甲醛气体分解成CO2,可以直接排空,无二次污染。     

青萍生长特征及其对受污染河水的修复效果

以浮萍优势品种青萍（Lemna minor）为研究对象,开展受污染河水修复。分析了青萍在不同营养盐浓度条件下的生长特征,探讨了青萍对受污染河水的修复效果。在表面积为0.0095 m2的限制空间条件下,青萍在1、2和5 mg总氮（TN）/L营养液中的生长特征都能较好地服从Logistic生长模型,受制约的临界鲜重（FW）分别为1.20、1.36和1.36 g;青萍对受污染河水中氮磷污染物具有较好的去除效果,氨氮（NH＋4-N）的平均去除率、平均去除量和平均去除速率分别为56.87%、1.22 mg/d和0.0466 mg/（g FW·h）,正磷酸盐（PO3-4-P）的平均去除率、平均去除量和平均去除速率分别为66.95%、0.25 mg/d和0.0088 mg/（g FW·h）。根据相关性分析,进水NH＋4-N和PO3-4-P浓度与其对应去除量之间极显著相关;青萍FW与NH＋4-N去除速率之间显著负相关,但与PO3-4-P去除速率之间不存在显著相关性;NH＋4-N进水浓度与去除速率相关性不显著,但PO3-4-P进水浓度与去除速率显著正相关。     

生物填料地下渗滤系统对生活污水的脱氮

将草甸棕壤、炉渣和活性污泥等基质按体积比13∶6∶1配制生物填料,研究了生物填料地下渗滤系统（subsurface wastewater infiltration system,SWIS）在不同的水力负荷和污染负荷条件下对校园生活污水的脱氮效果。场地实验结果表明,当BOD5负荷为12.0 g BOD5/（m2·d）,表面水力负荷为0.04-0.10 m3/（m2·d）时,SWIS对NH＋4-N和TN的平均去除率分别为92.4%和82.0%。当水力负荷为0.08 m3/（m2·d）,BOD5负荷9.3-16.8 g BOD5/（m2·d）时,SWIS对NH＋4-N和TN的平均去除率为92.7%和81.2%。SWIS中氧化还原电位（oxygen reduction potential,ORP）随进水水力负荷和BOD5负荷的增加而降低,脱氮效率下降。综合出水水质和处理效率,适宜的水力负荷和污染负荷分别为0.065 m3/（m2·d）和12.0 g BOD5/（m2·d）。在此条件下,SWIS的启动周期为25-30 d。出水水质均优于《城市污水再生利用-景观环境用水水质》（GB/T18921-2002）标准,且处理效果稳定,抗负荷冲击能力强。     

多元统计分析对再生水河流水质特征分析

对以再生水为补给水源的通惠河进行水质监测，采用模糊综合评价的方法总体评价了通惠河的水质状况，综合评价结果表明，高碑店污水处理厂处理排放人河道的水质达到Ⅱ类水平，对通惠河的污染起到了一定的缓解作用。引入多元统计分析的方法：（1）空间聚类模型将通惠河水质类型分为两类，并具体分析了两种类型的水质18个参数的差别。分析发现第1类水体的主要污染物为硝态氮、亚硝态氮引起的氮污染、磷污染等工业污染，而第2类水体的污染主要以生活污水带来的有机污染为主。（2）运用因子分析解析通惠河的污染来源——主要来源于点源排放的污水产生的氨氮、硝态氮和有机污染。为保持再生水水质，需要对水质差的污染区设立重点监测点并控制偷排现象。     

添加牛粪对蚯蚓处理污泥的影响

采用4个相同的塑料装置,将等量的污泥、EM菌、蚯蚓及不同量的牛粪装入其中并混匀后,通过60 d的培养实验,借助对污泥含水率、pH、TP、TOC和TN的监测及蚯蚓生存状况的考察,探究添加牛粪对蚯蚓处理污泥的影响。结果表明:添加牛粪可以抑制污泥含水率的增加,但不同牛粪添加量对污泥含水率的影响无一定规律性;与初始TP相比,1#~4#中污泥TP增长率分别为81%、97%、56%和102%,除3#外,污泥TP增幅随牛粪添加量的增加而增大;因生物作用,1#~4#污泥TOC均呈下降趋势,1#~4#中污泥TOC分别下降了13.6%、22.4%、21.7%和16.1%;1#~4#污泥TN变化与牛粪添加量的变化之间无明显规律。污泥中添加牛粪,对蚯蚓健康有益。     

复合型人工湿地脱氮效能及其水力负荷影响规律

复合型人工湿地越来越多地被应用在面源污染管理中。不同类型的人工湿地对氮素的去除机理和去除性能是不同的。氮素在湿地生态系统中的去除受多种因素的影响和制约,不同的研究中氮素的去除效率变化较大。通过对韩国西部一复合型人工湿地中氮素的去除能力研究,分析了氮素的去除效率以及水力负荷对去除性能的影响,进而分析了人工湿地去除氮素的主要机理。结果表明,氨氮（NH＋4-N）、硝酸盐氮（NO-3-N）、凯式氮（TKN）和总氮（TN）的平均去除效率分别为13%、29%、35.3和26%。其中有机氮的去除是该复合型人工湿地中氮素去除的主要原因。水力负荷和先行干期天数对氮素的去除能力有一定影响。较长的先行干期天数和较低水力负荷可以提高氮素的去除效率。     

Fe^0钝化膜的生物还原及其脱氮除磷

微生物的异化Fe（Ⅲ）还原是一种能够利用Fe（III）作为末端电子受体在无氧条件下氧化有机物的产能过程。结合这一特性，考察了在兼性厌氧／严格厌氧条件下Fe^0钝化膜作为Fe（111）源时的生物还原能力以及对N、P等营养元素的去除效果。结果表明，严格厌氧条件下微生物异化Fe（Ⅲ）还原能力较好，富集培养至7d，累计Fe（II）浓度达到最大，最大产生速率为98．69mg／（L·d），同时TP去除率高达97．1％以上。而体系对NH4-N、TN的去除相对滞后，培养至13d，去除率开始增大，最终分别达到86．6％和76．1％。这为装填有海绵铁＋聚氨酯泡沫载体的SBBR中填料的原位再生问题提供了解决思路。     

沸石与生物沸石薄层覆盖技术削减富营养化景观水体氮比较研究

以扬州古运河河水和表层沉积物为研究对象，实验室静态模拟实验比较研究了沸石与生物沸石（即附着高效异养硝化菌和好氧反硝化菌的沸石）薄层覆盖削减富营养化景观水体氮效果，考察了生物沸石薄层覆盖削减氮可行性，探讨了生物沸石薄层覆盖削减氮的机理和影响因素。实验结果表明，当实验历时21d时，2kg／m^2（2mm厚）的沸石和生物沸石覆盖对上覆水体TN的削减率分别为36．92％和60．41％，生物沸石比沸石对TN削减率提高了23．48％，高效菌的生物脱氮作用明显；21d后生物沸石覆盖对TN的削减率维持在60％～75％，但生物沸石相对于沸石削减氮的效果有降低趋势。实验后期碳源不足是影响高效菌生物脱氮的主要影响因素。可见，生物沸石薄层覆盖削减富营养化景观水体氮是可行的，但需要进一步研究强化高效反硝化细菌适应能力方法。     

不同C／N下人工湿地的脱氮效果及其强化措施

以人工湿地为研究对象，分析了不同C／N下人工湿地的脱氮效果。结果表明，C／N为10时，TN、NO2-N和COD平均去除率分别为（75．36±10．55）％、（86．34±9．23）％和（67．60±4．10）％，都显著高于其他2组系统（P=0．006、0．001、0〈0．01）；随着C／N的增加，NO3-N去除率呈现出上升的趋势；NH4-N刚好相反，C／N为1时，明显要高于其他2种情况（P=0〈0．05），平均去除率为（65．42-1-14．31）％。针对C／N为1时人工湿地脱氮效率较低（51．294-14．48）％的情况，对系统进水采取了添加一定量好氧反硝化细菌固定化小球并曝气12h的强化实验措施。结果发现，强化实验条件下TN、NOr-N和N03-N去除率均提高了10％以上，且都要明显高于非强化实验条件（P：0．003、0、0〈0．01），同时NH4-N和COD去除率没有明显差异，研究结果表明，从微生物角度对系统进水进行前处理有助于提高人工湿地脱氮效率。