潜流人工湿地水力学特性及工程设计

以净化低污染水体的潜流人工湿地水力学特性工程设计为重点，系统开展了室内外实验研究，并利用Peelet数分析了水平潜流人工湿地碎石床渗流返混程度。结果表明，潜流人工湿地集水花管孔口出流计算、基质填料内渗流计算、碎石床平均水力停留时间计算可分别借鉴薄壁孔口恒定淹没出流、线性或非线性渗流、活塞流理论；但受工程实际条件及运行淤堵等影响，工程实测结果均小于理论计算值。基于室内外实验成果，提出一套包括集配水系统水力计算、填料内渗流计算、平均水力停留时间计算在内的潜流人工湿地水力学特性计算方法和参数选择，可为人工湿地技术的工程设计提供借鉴。     

北方地区受污染河湖水体潜流湿地净化技术研究与工程应用

结合实验研究和工程应用实践,在湿地填料选择、水力负荷变化、植物特性、结构优化、越冬运行等方面,对我国北方地区潜流人工湿地设计、建设、运行管理中的关键技术问题开展了系统、深入研究.结果表明:石灰石、粗砂等脱氮除磷综合效果较好,且取材方便、价格便宜,应是人工湿地主选填料,钢渣、褐铁矿除磷效果良好、沸石的氨氮吸附能力强,可作为辅助材料;湿地植物对水质净化贡献约为5%～15%,其地上部分的生物量移除贡献不足5%,湿地植物对系统水力负荷维持、冬季保温、生态景观等还具有较大贡献;以植物保温为主,结合冰下取水、水位管理等可实现北方地区潜流湿地冬季正常运行;优化提出了竖向复合流湿地结构,具有节约用地、硝化-反硝化作用效果显著、抗淤堵等特点.研究成果已在工程实践中得到成功应用,对人工湿地在我国北方地区的推广应用具有重要借鉴意义.     

沙河水库周边典型排口降雨溢流污染特征研究

在北运河源头区沙河水库选取4个典型溢流排口进行合流制溢流污染监测,分析沙河水库附近管网溢流水量水质变化特征.结果表明:由于TBD再生水厂尚未建成运行,沙河水库周边管网处于满负荷运行状态,0.5～3 mm降雨即可导致溢流发生,溢流水量与场次降雨量呈正相关,同时也受降雨历时、降雨强度等多种因素作用;溢流污染水平与排口性质以...     

突发水环境事件吸附处理模拟研究

文章模拟了大量氮磷营养盐和有机污染物进入高标准水体环境,并通过模拟应急吸附处理,对比投加不同吸附材料对水质的改善效果。结果表明,吸附材料的投加能够快速恢复水体溶解氧浓度,活性炭类吸附材料对氮磷元素和石油类有机物的吸附去除效果相对较好,缓释氢氧化钙对总磷的吸附去除率达到了99%以上。同时,针对吸附材料投加后难以回收的问题,提出了吸附材料的新型应用方式,够使应急吸附材料的投加形式更为多样,更为有效地回收吸附材料,避免二次污染问题。     

旁路离线河流净化器技术与系统在温榆河修复中的应用研究

基于自然的修复理念，本研究开发了"旁路离线河流净化器技术与系统"，并以温榆河支流龙道河为研究对象，设计并建设了罗马东湖"塘-湿地系统"和龙道河拟自然河道工程.结果表明，该技术与系统可明显改善水质和生物生境，COD、氨氮和总氮平均浓度由（71.86±14.94）、（10.70±1.20）、（16.14±1.37）mg·L^-1降低到（47.59±6.13）、（1.17±0.27）、（3.65±1.73）mg·L^-1，平均削减率分别为31.8%、89.5%和77.4%，氨氮由劣Ⅴ类提升至Ⅳ类标准.龙道河生境质量评分由"一般"等级（94分）提升至"好"等级（151分）.该技术与系统具有不改变干流河道原有状态、不影响干流防洪、水质净化和生态恢复效果好等优点，适于支流丰富、排水灌渠密集或坑塘发达的污染河流生态治理与生态修复.     

人工湿地处理系统中多环芳烃的行为

采用Oasis HLB柱固相萃取的前处理技术,以气相色谱质谱联用仪(GC/MS)的分析方法,对我国北方永定河上游黑土洼人工湿地中多环芳烃污染的特征以及分布规律进行了研究.结果表明,该湿地系统以低环数多环芳烃污染为主,其中浓度最高的是菲和蒽,未检出高环数(5环、6环)多环芳烃.通过比较进水和出水的浓度,湿地系统总体上不能有效去除进水中的多环芳烃.但是比较不同工艺单元进出水浓度,复氧、植物根系及微生物等均影响到多环芳烃的去除效果,去除率在28%～65%之间.     

人工湿地处理系统中多环芳烃的行为

采用Oasis HLB柱固相萃取的前处理技术,以气相色谱质谱联用仪（GC/MS）的分析方法,对我国北方永定河上游黑土洼人工湿地中多环芳烃污染的特征以及分布规律进行了研究.结果表明,该湿地系统以低环数多环芳烃污染为主,其中浓度最高的是菲和蒽,未检出高环数（5环、6环）多环芳烃.通过比较进水和出水的浓度,湿地系统总体上不能有效去除进水中的多环芳烃.但是比较不同工艺单元进出水浓度,复氧、植物根系及微生物等均影响到多环芳烃的去除效果,去除率在28%～65%之间.     

再生水补给城市河湖水生态系统构建及管护技术体系研究应用—以圆明园为例

提出了“再生水水源补给城市河湖水生态系统构建及管护技术体系”,并在圆明园开展了推广应用,设计建设了近70 hm²再生水水源补给城市河湖水生态系统构建及管护示范区.结果表明,该技术可有效改善水体景观、水质及水生态状况：浊度明显降低,示范区浊度大多小于3 NTU（饮用水浊度国家标准1 NTU）,感官效果明显优于修复前;总磷平均去除率超过70%,总氮平均去除率超过80%,CODcr浓度由Ⅴ类降至Ⅲ类,水质综合指标可以达到湖库Ⅲ类标准;水生态健康状况进一步提升,可以达到清水水源补给水体水生态健康状况水平.该技术具有节约水资源、水质净化和生态虚浮效果好的优点,适用于再生水补给城市河湖的生态治理与恢复.     

河流多生境自然塑造技术在北运河流域再生水河道修复中的应用研究

遵循"基于自然的解决方案(Natural based solution)"理念,本研究开发了由渗滤型边滩、生态跌水和近自然河溪构成的河流多生境自然塑造技术及系统,并在北运河流域的再生水河道台头沟实施了工程应用与示范.结果表明,该技术与系统具有良好的水质净化效果,对氨氮、总氮、总磷和化学需氧量的平均削减率分别为62.15...     

基于仿自然人工湿地的低污染水体碳氮协同调控优化措施研究

针对低污染水补给城市河湖景观水体后氮磷营养盐削减、COD波动的问题，构建了仿自然人工湿地和生物塘，通过开展动水和静水试验，研究湿地生态配置和水力停留时间对各水质指标的影响.结果表明，螺、蚌、浮游动物及浮叶植物对COD、BOD₅具有明显的抑制作用，且浮叶植物能够实现TN的高效去除并提高有机氮的氨化作用，仿自然人工湿地建议为“沉水植物+挺水植物+浮游动物+螺、蚌+浮叶植物”的生态系统组合.在上游低污染来水条件下，建议仿自然人工湿地水力停留时间为7 d，沉水植物种植8丛·m^-2，挺水植物种植5丛·m^-2，浮叶植物8株·m^-2，浮游生物塘中投放中华圆田螺1000 g·m^-2，椭圆背角无齿蚌2只·m^-2，以实现仿自然湿地对低污染水体碳氮协同调控.