"生态浮岛+"对黑臭水体的净化效果与机制研究

传统生态浮岛在水质净化处理时存在浮水植物吸收污染物能力有限,深水处理效果不佳等问题。针对上述局限性,尝试将生态浮岛、活性炭纤维组件和曝气组件进行自由组合,形成"生态浮岛+"装置并用于黑臭水体净化处理。经过22d的处理,基于生态浮岛+活性炭纤维+曝气的"生态浮岛+"全组合装置对COD、TN和TP的去除率分别达到83.9%、50.2%和26.4%,而传统生态浮岛对COD、TN、TP的去除率分别为70.5%、39.2%、17.9%,COD、TN、TP的去除率分别提升了13.4、11.0、8.5百分点。"生态浮岛+"利用颗粒物沉降、植物吸收、微生物降解以及活性炭纤维吸附等协同作用净化水质,可以适应不同水质、水深的水体,使用范围更广,适应性更强。     

生态浮岛复合技术净化黑臭河道废水的实验研究

以宁波市前塘河水作为实验水体,采用不同水生植物及组合、生态浮岛复合技术净化水中污染物。经过14d的水培实验发现,沉水植物COD去除能力高于浮水植物和挺水植物;水生植物组合对COD的去除率相对较低,但去除率仍不低于79.9%。水生植物组合对氨氮的去除效果好于单一种类植物。沉水植物去除总磷的效果好于浮水植物与挺水植物,不同水生植物及组合的总磷去除率均大于44.0%。生态浮岛复合技术对废水中污染物的去除能力较强,实验10d时COD、氨氮、总磷去除率分别为97.1%、100.0%、73.8%。由此可见,水生植物和微生物的协同净化作用使生态浮岛复合技术对污染物的降解效果非常显著。     

3种植物人工浮岛对生活污水水质动态净化特性的比较

在同等条件下开展了3种植物人工浮岛对生活污水水质处理比较研究,并对它们动态净化处理结果进行比较。结果表明,水体交换时间为7 d时,灯心草、菖蒲、美人蕉3种人工浮岛对总氮的平均去除率分别为48.4%、53.7%和59.3%;对总磷的平均去除率分别为59.3%、65%和69.3%;对COD的平均去除率分别为41.5%、40.5%和40.9%。显然美人蕉对总氮和总磷的去除效果最好,实验证明了美人蕉人工浮岛在对于生活污水处理中有广阔的应用前景。     

组合型生态浮岛原位修复重污染水体

为解决某人工池塘水体环境污染的问题,采用组合型生态浮岛技术研究了其对该水体的治理效果。结果表明,组合型生态浮岛对此类水体有较好的处理效果,其中化学需氧量(COD)、氨氮(NH_4~+-N)、总氮(TN)、总磷(TP)的去除率分别为62.95%、67.45%、51.99%、77.78%,均高于对照组及单一系统处理组。可见在该组合型生态浮岛中,黄花鸢尾的植物吸收、改良型火山石与微生物的协同作用对污染物的去除明显优于单一处理组。合理的植物-填料组合方式可提高污染物的降解效果,且投资小,环境效益好,又可达到一定的景观效果,适用于城镇水体尤其是居住区静态水体的景观治理。     

不同浪高条件下生态浮岛稳定性模拟分析

以辽河干流实际水文资料为依据,在沈阳农业大学水利综合实验基地实验池,通过模拟不同浪高条件,研究不同固定方式生态浮岛的稳定性差异,确定适合于辽河生态浮岛建设的合适类型。结果表明,各位移指标经方差分析和多重比较及均值比较分析,立桩式浮岛稳定性最优,索道式浮岛次之,沉坠式浮岛稳定性较差;绳索张力和沉坠位移指标经比较分析,索道式浮岛较立桩式浮岛稳定,沉坠式浮岛稳定性较差。综合考虑各项分析结果,本研究选择索道式和立桩式作为辽河生态浮岛野外段建设预实验的固定方式,经河流实际水文及其他条件检验后,选择一种最优的固定方式,指导大规模建设。     

北美海蓬子浮岛种植技术及对养虾废水的净化作用

在南美白对虾高效生态循环养殖系统净化池内,以浮岛形式种植北美海蓬子,研究了北美海蓬子生态浮岛种植技术和其生长特征,构建小型管道式无土栽培系统研究北美海蓬子对养虾废水的净化作用。结果显示:生态浮岛种植的北美海蓬子平均株高为69.5 cm,单位面积产量9.1 kg·m~(-2)(鲜重),北美海蓬子生长过程中株高株重呈指数增长关系,其函数关系式为y=0.376e~(0.110x);北美海蓬子对养虾废水中的NH_4~+-N具有优先吸收的作用,其次是NO-2-N;对于养虾废水中的无机N、无机P和TN、TP,北美海蓬子都有较好的去除效果;北美海蓬子植株体内TN和TP的含量(鲜重)分别为0.05%和0.009%,浮岛北美海蓬子可去除的TN量为4.55 g·m~(-2),TP量为0.82 g·m~(-2)。     

低温条件下不同面积浮岛对N、P的净化效果

人工浮岛作为有效净化富营养化水体的生态技术之一,现已得到广泛应用。然而浮岛面积的优化配置及其引发的二次污染问题仍需进一步深入探讨。研究以重庆彩云湖水库为例,探究在低温条件下不同面积旱伞草浮岛对于水库中NH_3-N、P的吸收、净化效用及二次污染效果,同时,针对彩云湖水库实际情况对人工浮岛的最适面积进行了初步探讨。结果表明,随着浮岛面积的增大,对于总体而言,旱伞草浮岛对N、P的吸收量分别由531和92 g增加至3 965 g和727 g;旱伞草腐解所造成的N、P释放量由不足100 mg/d增加至600 mg/d以上,而浮岛对于水体NH_3-N、P的总体净化效率分别由50.52%和15.88%明显下降直至负值;对于单位面积浮岛而言,其对于水体中N、P的吸收量及其对于NH_3-N、P的净化效率与总体净化效率变化趋势一致;对于彩云湖水库而言,其最适浮岛面积为50~70 m~2。     

浮萍植物在污水处理中的应用研究进展

浮萍科植物是漂浮生长在水流相对平缓的湖泊河湾水面上植物类群，整个植株完全退化为一个呈圆形或椭圆形的叶状体，主要是通过根或叶状体从水中吸收所需的氮磷等各种营养物质。浮萍科植物的氮磷含量和生长速率高并可以耐受多种污水条件，因此这个类群是污水处理生态工程中重要的水生植物类群。以浮萍为主的污水处理系统已得到较多的研究和应用，这类系统最大特点是浮萍的生长可以大量吸收污水中的氮磷，从而具有较高的氮磷去除率，同时生成的生物量可多种方式利用。因此利用这类系统对污水进行氮磷的处理与转化，并将生成的浮萍生物量适当地资源化利用是未来的发展方向。     

人工湿地废水生态处理系统的作用机制

人工湿地废水生态处理新技术的高效去污能力基于独特而复杂的作用机制，其中最重要的是湿地基质、大型植物和微生物的高度协同作用。基质在为植物和微生物提供生长介质的同时，也能够通过沉淀、过滤和吸附等作用直接去除污染物。大型湿地植物既是微生物的“固定化载体”，氧气的生产和运输“机器”，同时还能够稳固湿地床表面，起到冬季保温和支撑冰面的作用。微生物是消除污染物的作用者，它能够在去除氮、磷等营养物的同时把有机质作为丰富的能源转化为营养物质和能量。     

人工湿地植物管理与高价值利用综述

植物是人工湿地的重要组成部分,人工湿地的可持续运行与发展依赖于合理的植物管理与资源化利用。从植物配置、生长环境和植物收割等方面综述了人工湿地植物管理现状,对人工湿地植物高价值利用方式和效益进行了分析,提出湿地植物气化方法具有广阔的发展前景,为人工湿地植物高价值利用提供了研究方向。     

新型人工浮岛流场数值模拟与结构优化分析

近期提出的新型人工浮岛是通过两种不同透水能力基质材料的填充在系统内部形成2个不同水流与溶解氧浓度区域,两区域的过流能力及两者之间水流交换量对系统脱氮除磷效果具有较大的影响。为实现这一新型人工浮岛基质结构设计参数的优化,进一步提高净化能力,应用数值模拟方法对不同结构条件下流场进行了模拟。模拟结果发现,影响两区域水流交换量及其过流能力的主要因素包括：基质材料的填充形状、填充深度及透水能力,其中“钟乳状”形态较“层状”填充形态人工浮岛具有更好的两区域间水流交换能力及过流能力,理论上具有更好的净化效果。根据模拟结果确定的设计参数构建小试试验系统进行对比试验研究,试验结果与数值模拟结论吻合。可见,采用数值模拟方法对人工浮岛内部水流状态进行模拟分析,能够为人工浮岛结构优化设计提供依据。     

大型水生植物在水污染治理中的应用研究进展

大型水生植物在水污染治理中可以发挥多种作用。通过自身的生长代谢可以大量吸收氨、磷等水体中的营养物质，而其中一些种类还可以富集不同类型的重金属或吸收降解某些有机污染物；通过促进微生物的生长代谢，可以使水中大部分可生物降解有机物（BOD）降解；通过抑制低等藻类的生长，控制富营养化的表现形式等。根据不同的生活型特点，利用大型水生植物进行污水处理和水体修复的方式也多种多样，主要包括：以漂浮植物为主的塘系统和以挺水植物为主的人工湿地系统等。本文从生态功能发挥的角度探讨了植物对污染物降解的机理，并对以大型水生植物为核心的各种污水处理系统的研究进展与现状进行了综述，指出了利用大型水生植物进行水污染治理的研究与应用中存在的问题和发展方向。     

聚丁二酸丁二醇酯反硝化反应器的脱氮效果及微生物群落变化研究

利用一种新型可生物降解聚合物聚丁二酸丁二醇酯(PBS)作为反硝化的碳源和附着生长载体构建反硝化反应器,进行反硝化效果研究,并利用聚合酶链式反应—变性梯度凝胶电泳技术研究该反应器挂膜阶段生物膜微生物的组成、结构变化及其与净化效果的关系.结果表明,利用PBS作为反硝化的碳源和附着生长载体构建的反硝化反应器脱氮效果显著,并且...     

浮萍植物在污水处理中的应用研究进展

浮萍科植物是漂浮生长在水流相对平缓的湖泊河湾水面上植物类群,整个植株完全退化为一个呈圆形或椭圆形的叶状体,主要是通过根或叶状体从水中吸收所需的氮磷等各种营养物质.浮萍科植物的氮磷含量和生长速率高并可以耐受多种污水条件,因此这个类群是污水处理生态工程中重要的水生植物类群.以浮萍为主的污水处理系统已得到较多的研究和应用,这类系统最大特点是浮萍的生长可以大量吸收污水中的氮磷,从而具有较高的氮磷去除率,同时生成的生物量可多种方式利用.因此利用这类系统对污水进行氮磷的处理与转化,并将生成的浮萍生物量适当地资源化利用是未来的发展方向.     

不同释钾菌对粉煤灰的生态效应

粉煤灰治理难度大,但它含有植物生长必需的营养元素钾,将其就地资源化生物利用是一条较好的途径。释钾菌是一种能把矿物中的难溶性钾转化为有效钾的细菌,从土壤中筛选出2种释钾菌,经过在粉煤灰基质中的驯化培养,通过盆栽试验种植紫花苜蓿,比较不同菌株对粉煤灰的改良作用及其对植物生长的影响。结果表明,筛选出的菌株C6对粉煤灰中速效钾的释放效果明显,降低了基质pH,显著地促进了植物的生长,对粉煤灰生态修复具有重要意义。     

人工湿地废水生态处理系统的作用机制

人工湿地废水生态处理新技术的高效去污能力基于独特而复杂的作用机制 ,其中最重要的是湿地基质、大型植物和微生物的高度协同作用。基质在为植物和微生物提供生长介质的同时 ,也能够通过沉淀、过滤和吸附等作用直接去除污染物。大型湿地植物既是微生物的“固定化载体” ,氧气的生产和运输“机器” ,同时还能够稳固湿地床表面 ,起到冬季保温和支撑冰面的作用。微生物是消除污染物的作用者 ,它能够在去除氮、磷等营养物的同时把有机质作为丰富的能源转化为营养物质和能量     

不同水生植物类型表面流人工湿地系统对污水厂尾水深度处理效果

为了减少污水厂尾水直接排放后对地表自然水体造成一定的污染负荷和生态毒害,选择了5种南方常见的水生植物构建不同的表面流人工湿地处理模拟污水厂尾水,研究在室外动态条件下其对污水厂尾水中污染物的去除效果,并探讨季节变化对人工湿地运行效果的影响。结果表明:5种水生植物类型的表面流人工湿地系统对模拟污水厂尾水具有较好的处理效果,并且表现出随运行时间的延长而呈上升的趋势;各组系统之间对COD的去除不存在明显的统计学差异(p0.05);风车草+再力花组合挺水植物湿地对TN和TP的去除率最高,其次是苦草和黑藻沉水植物湿地系统,紫叶美人蕉+粉花美人蕉组合生态浮岛和风车草+再力花组合生态浮岛效果较差;在不同季节条件下的污染物去除率由高到低的顺序为:夏季春季冬季;温度与COD的去除率无显著相关性,但与TN和TP的去除率呈显著的相关性。     

大型水生植物在水污染治理中的应用研究进展

大型水生植物在水污染治理中可以发挥多种作用。通过自身的生长代谢可以大量吸收氮、磷等水体中的营养物质 ,而其中一些种类还可以富集不同类型的重金属或吸收降解某些有机污染物 ;通过促进微生物的生长代谢 ,可以使水中大部分可生物降解有机物 (BOD)降解 ;通过抑制低等藻类的生长 ,控制富营养化的表现形式等。根据不同的生活型特点 ,利用大型水生植物进行污水处理和水体修复的方式也多种多样 ,主要包括 :以漂浮植物为主的塘系统和以挺水植物为主的人工湿地系统等。本文从生态功能发挥的角度探讨了植物对污染物降解的机理 ,并对以大型水生植物为核心的各种污水处理系统的研究进展与现状进行了综述 ,指出了利用大型水生植物进行水污染治理的研究与应用中存在的问题和发展方向     

生物脱硫中细菌的载体培养条件优化与动力学研究

选用氧化亚铁硫杆菌作为烟气脱硫的主要菌种在活性炭载体上进行固定化培养,研究了不同培养条件下氧化亚铁硫杆菌的生长过程,考察了细菌在载体中培养时接种量、载体投加量对细菌生长的动力学过程的影响,同时通过计算机拟合,确定了各个条件下的细菌生长动力学参数．从而确定了培养的优化条件。     

未来的可再生燃料

由于现有的碳氢化合物和气体燃料可能枯竭,而矿物燃料燃烧产生的二氧化碳又造成了难以控制的空气污染,未来世界似乎无可避免地会需要可再生燃料。可再生燃料最直接的来源自然是年复一年不断生长着的植物本身。有些植物可以直接形成碳氢化合物,这是十分经济的。再过十多年,利用植物捕获太阳光并将其转变为稳定的化学形式的机理人们将会设计出各种合成设备并用其从事与植物本身完全相同的工作。