利用沉水植物生长期收割进行富营养化水体生态管理的实地研究

在以再生水为补水水源的圆明园玉玲珑水域进行沉水植物收割实验,自2011年4—12月间每隔半个月监测一次水质。结果表明,通过在生长期收割沉水植物,玉玲珑水体TP、SRP、TN、NH4+-N、NO3--N和COD的平均浓度可维持在0.1、0.04、0.86、0.1、0.32和18 mg/L左右,水质保持在Ⅲ类至Ⅳ类地表水之间;与之对照的不收割沉水植物的玉玲珑进水口水域,9月沉水植物开始死亡腐烂,TP、SRP、TN、NH4+-N最高分别可达0.5、0.1、2.4和0.60 mg/L;作为对照的另一以挺水植物为主的水域,水质普遍劣于有大量沉水植物生长的水域,TP、SRP、TN、NH4+-N最高分别可达1.2、0.60、6.1和0.61mg/L。圆明园的实地实验表明,沉水植物有很强的净化水质作用,通过生长期收割,能够进一步强化其水质净化作用,可以作为一项对富营养化水体进行生态管理的有效措施进行推广。     

富营养化景观水体优势菌修复研究

研究了优势菌对富营养化景观水体修复作用。结果表明,投加优势菌4d后出现修复效果,20d修复效果达到最佳状态,浊度、NH3-N、CODMn、TN、TP和叶绿素a都大幅下降,溶解氧从7．2mg／L提高到10．4mg／L,叶绿素a与CODMn、TN、TP、NH2-N有较好的相关性。     

温度对复合厌氧折流板膜生物反应器处理生活污水效能的影响

将新型CAMBR反应器（厌氧折流板反应器（ABR）与膜生物反应器（MBR）优化组合）用于处理生活污水,研究温度对该反应器处理效能的影响。实验水力停留时间7．5h,混合液回流比设置为200％,pH值为6．5～8．5,溶解氧3mg／L左右。控制3个温度梯度：高温（32～37％）,中温（20～25℃）,低温（5～10％）,每个温度运行35d。结果表明,在高温条件下,系统出水COD、NH4．N、TN和TP平均浓度分别为25、0．5、12．5和0．7mg／L。在中温条件下,系统出水COD、NH4＋-N、TN和TP浓度分别30、1．2、12．5和0．4mg／L。在低温条件下,COD和TP分别经过15d和20d调整适应,出水可恢复至35mg／L和1mg／L。由于低温（10％以下）对硝化细菌产生强烈抑制,出水NH4＋-N去除率最终稳定在35％,TN去除率为40％。低温条件下,该反应器应用于污水处理中需注意适当保温,以保证出水水质。     

多级生态库塘对低污染水体的净化

为分析多级生态库塘对入洱海低污染水体的净化效果,以大理市上鸡邑村新建多级串并联库塘为研究对象,跟踪监测了库塘各单元进出口水体中总氮（TN）、氨氮（NH4+-N）、总磷（TP）变化情况,并对库塘净化效果进行分析。结果表明：多级串并联生态库塘对水体中TN、NH4+-N、TP的去除率分别达30.98%～54.96%、54.11%～64.17%、27.11%～47.83%,净化效果较好。库塘对低污染水氮磷去除效果在不同单元和季节存在差异,各净化单元中,稳定塘对水体净化效果最不理想,对水体中TN、NH4+-N、TP去除率分别为2.88%、-17.50%、-16.83%。库塘旱季对水体中氮磷净化效果优于雨季,对水体中 TN、NH4+-N、TP平均去除率分别为46.23%、84.43%、38.61%,均高于雨季。     

多相组合膜生物反应器对精细化工废水处理的应用研究

通过多相组合膜生物反应器对精细化工废水的处理试验,分析了COD、NH3-N、TP指标的去除效果。在装置进水浓度COD为600—900mg／L、NH3-N20～40mg／L、TP2．0～6．0mg／L时,出水COD为80—120mg／L,NH3-N未检出,TP为0．5—2．0mg／L,COD的去除率稳定在87％左右,NH3-N的去除率大于99％,TP的去除率稳定在75％左右。研究表明,多相组合膜生物反应器非常适合精细化工废水的处理。     

蜘蛛兰去除不同程度富营养水体中氮磷及抑藻效应

研究了蜘蛛兰在不同程度富营养化水体中对氮、磷的去除和对藻类的抑制效应。结果表明,蜘蛛兰在3种不同程度富营养化水体中均能正常生长,且对富营养水体中的氮、磷和叶绿素a浓度均表现出良好的净化去除效果。在45d的实验中,3种不同程度富营养水体的TN、N03-N、NH4-N和TP浓度分别由初始的3．69～25．65、2．79～21．14、0．75～3．57和0．14—1．23mg／L降至1．25～18．99、1．08～16．03、0．18～1．39和0．06～0．77mg／L,在3种不同程度富营养水体中植物的平均生物量累积增长率分别为40．98％、64．41％和95．08％。实验各处理组富营养化水体中的叶绿素a浓度及荧光参数短期内都显著下降,而各对照组中则较稳定或略有下降。蜘蛛兰不仅可以净化富营养水体中营养元素,且对水体中藻类的生长有明显的抑制作用,其在水体生态修复工程中具有良好的应用前景。     

水解-好氧生物法处理城市污水试验研究

采用水解-好氧工艺的原理，设计了将污水与污泥处理合二为一的高效组合水解池-三相生物流化床流程，在广州经济技术开发区进行了处理量为100L／h的城市污水处理试验。试验结果表明：在平均进水CODCr为492．3mg／L，BOD5为240．9mg／L，SS为552．3mg／L，NH4-N为18．8mg／L，TP为2．0ms／L条件下，平均出水CODCr为47．3mg／L，BOD，为22．1mg／L，SS为13．9mg／L，NH4-N为5．2mg／L，TP为1．4mg／L，并进行了该工艺中污泥循环的初步分析，为该工艺处理城市污水工业化提供了技术参考。     

A2／O-MBR工艺处理低负荷污水并回用

将A2／O生物处理单元与MBR相结合构建了的处理能力为2000m3／d的A2／O—MBR工艺,并应用于缺水地区校园生活污水的处理与回用。该系统运行稳定,运行阶段的实验结果表明,在进水COD为100-200mg／L、NH4＋-N为19～33mg／L、TN为25-43mg／L、TP为35mg／L和低碳氮比的情况下,出水水质优于《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB／T18920-2002）的要求,且全部用于杂用及校园绿化等。经分析该工艺运行成本为0．96元／m3,每年可节省自来水73万t,获得较好的环境效益与经济效益。     

水蕹菜对苏州重污染水体净化功能的研究

采用浮床无土栽培技术，在苏州重污染河道上种植水蕹菜以控制重污染水体水质。不仅进行了静态试验，而且在重污染河道苗家河上作了示范应用，效果显著。静态试验结果表明，在气温35℃、水温30℃以上的条件下，水蕹菜对苏州重污染水体中的CODMn、TN、NH4^＋-N、TP等的去除率分别为37．0％、92.9％、93．9％、94．3％；苗家河示范工程水域中水质有明最改善，透明度达90～130cm。由此证明水蕹菜是对苏州熏污染河道净化处理的优良生物材料之一。     

潜流人工湿地-生物接触氧化处理低温低浓度生活污水

在低温低浓度生活污水的实验研究中,回流比和气水比是影响潜流人工湿地一生物接触氧化组合工艺污染物去除效果的重要因素,推荐回流比R=1．0,气水比为4：1,在该工况下,进水COD浓度在170．8～221．3mg／L时,平均去除率可达90％;进水NH3-N浓度在17．3～25．9mg／L,平均去除率45％～65％;进水TN浓度在25．1～38．49mg／L时,平均去除率45％～65％;进水TP浓度在2．2～3．1mg／L时,平均去除率65％～80％。污染物沿程浓度分析结果表明,该组合工艺可以在低温季节通过曝气促进氨氮硝化,大幅提高NH3-N和TN去除率,同时可以充分发挥复合潜流湿地功能。     

水解酸化-A2O污泥减量工艺的运行性能研究

生物处理单元采用水解酸化、多级串联接触曝气、连续流的除磷脱氮A2／O工艺,并辅以外排厌氧富磷污水侧流除磷,开发了一个新型的具有强化除磷脱氮功能的污泥减量HA—A／A—MCO工艺。用该工艺处理校园生活污水发现,在SRT60d、进水COD316～407mg／L、NH4＋-N30～40mg／L、TN35～53mg／L、TP8—12mg／L的条件下,出水COD≤18mg／L、NH4＋-N≤2．1mg／L、TN≤10．3mg／L、TP≤0．44mg／L。研究还发现,水解酸化池处理产生的VFA能有效促进生物除磷脱氮,导致厌氧释磷量达57mg／L,进入化学除磷池的侧流液量仅相当于进水量的13％;系统最主要的脱氮形式是SND和缺氧反硝化,SND脱氮占脱氮总量的50％,缺氧反硝化占26％;HA-A／A—MCO系统有效实现了生物相分离,并利用生物捕食作用获得较低的污泥产率,0．1gMLSS／gCOD。     

天津滨海临港工业园区径流污染特征及其控制策略

控制工业园区面源污染是解决天津滨海新区日益突出的水环境问题和维持周边海域水生态安全的关键。为缓解该区域日益突出的生态环境恶化与经济可持续发展的矛盾,以天津滨海新区临港工业园区1期建设产业园区丰水期的5场典型降雨径流为研究对象,通过多次降雨事件的平均浓度(EMCs)分析了工业园区不同下垫面的径流污染中氨氮(NH₃-N)、总氮(TN)、活性磷(SRP)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)、总悬浮物(TSS)及6种溶解性重金属铜(Cu)、铅(Pb)、锌(Zn)、铬(Cr)、镉(Cd)、镍(Ni)污染程度。结果表明,天津临港工业园区径流污染中COD、NH₃-N、TN在屋面径流雨水中较为突出,COD(EMCs=170.68 mg·L⁻¹)、氨氮(EMCs=14.49 mg·L⁻¹)和TN(EMCs=29.66 mg·L⁻¹)含量分别是地面径流雨水中EMCs含量的1.4、3.33和1.64倍;地面径流雨水中SRP(EMCs=1.87 mg·L⁻¹)和TSS(EMCs=163.18 mg·L⁻¹)含量分别为屋面径流雨水的2.26倍和2.87倍,TP含量(EMCs=1.43 mg·L⁻¹)在屋面径流雨水和地面径流雨水中含量相当;6种毒性重金属污染程度相对较轻,与天津主城区相当,比较突出的Cr、Zn、Cu 3种元素含量在临港工业园区径流污染中依然具有潜在的生态环境风险。以径流污染输出负荷同径流量关系的M(V)曲线为基础,通过污染物初始冲刷比率(M_FFRn)及冲刷强度系数b对不同下垫面径流污染物输移过程进行量化分析。结果表明,总体上,累积径流量的前20%能发生较为显著的初始冲刷效应(M_FFR20比M_FFR30高出10%),且出现初始冲刷现象(b<1.025)的概率约为75%,降雨强度及下垫面累积污染负荷会对次降雨径流污染输移曲线产生较大影响。结合污染物来源解析可知,源头控制、过程清洁及初期雨水截流是缓解当前工业园区径流污染的有效策略。     

太湖流域小型水源性湖泊氮、磷时空分布及营养状态评价

2009年11月至2010年10月,对太湖流域小型水源性湖泊20个采样点水体的TN、TP、NO3--N、NH4+-N、NO2--N以及PO43-等水质因子进行测定分析,讨论了氮、磷时空分布特征,并评价其富营养化程度。结果表明,TN、TP年均值分别为1.50、0.05mg/L;TN、TP的季节性变化规律具有一定差异,TN浓度为冬、春季高于夏、秋季,而TP浓度为2009年11月至2010年3月高于其他月份。由于受入湖河流的影响,TN、TP的空间分布格局较为相似,均表现为西南部高于东北部、入湖口分别高于湖中心和出湖口。NO3--N年均值为0.68mg/L,浓度变化趋势呈双峰型(2010年3、9月为峰值),基本同TN的变化趋势一致,空间分布表现为入湖口分别低于湖中心和出湖口(除冬季外),显示水体硝化过程对硝酸盐的贡献。NH4+-N年均值为0.23mg/L,从2010年4月开始浓度逐渐升高,到2010年7月达到全年最高值,其浓度空间分布特征表现为入、出湖口均高于湖中心(除秋季外)。NO2--N和PO43-的年均值都较低,均为0.01mg/L(以P计),时空差异不明显。根据CARLSON提出的营养状态指数法计算分析可知,该湖泊冬、春季处于中营养状态,夏、秋季营养状态略高,且磷是全年初级生产力的限制因子。     

5种湿地沉水植物对模拟污水厂尾水的深度处理

选取四季常青苦草、普通苦草、黑藻、狐尾藻和马来眼子菜等5种沉水植物构建表面流人工湿地系统,观察不同沉水植物品种对模拟污水厂尾水中主要污染物的去除效果,筛选出具有最佳去污效果的沉水植物,为优化沉水植物表面流人工湿地系统的处理效果提供理论依据。结果表明：沉水植物表面流湿地系统和无植物表面流湿地系统对各污染物的去除效果均呈现出随着实验时间的延长先波动变化后逐渐趋于稳定的规律。四季常青苦草、黑藻和狐尾藻湿地系统出水COD、TP浓度均低于10 mg·L-1、0.1 mg·L-1,分别达到了《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）Ⅰ和Ⅱ类水标准。除马来眼子菜外,其余4种沉水植物对主要污染物的净化效果存在较大差异,以四季常青苦草的综合净化效果最好,出水COD、TP、NH4+-N、NO3--N和TN的平均浓度分别为36.83、0.269、1.17、0.563和3.31 mg·L-1,平均去除率分别达到41.32%、72.77%、84.29%、79.28%和76.72%。黑藻次之,接着是狐尾藻,而普通苦草的去污效果较差。综合考虑其对模拟城市污水处理厂尾水的深度处理效率,宜选择四季常青苦草作为表面流人工湿地的优选沉水植物。     

常温低基质下磷酸盐对厌氧氨氧化反应的影响

采用上向流厌氧氨氧化生物膜滤池反应器,研究了在进水温度（25±1）℃、pH值7．5～7．7、进水NHf—N及NO2--N浓度30-45iiig／L、COD小于10mg／L的条件下磷酸浓度对厌氧氨氧化反应的影响。实验结果表明,当TP〈5mg／L,磷酸盐浓度对厌氧氨氧化反应没有影响;当TP在5～7．5mg／L之间时随着磷酸盐浓度的增高氨氮的去除受到抑制,总氮的去除率随之降低。停止投加磷酸盐后系统处理效能可以快速恢复。     

上海市污水处理厂进水水质特征的统计学分析

针对上海市50座城市污水处理厂进水水质,利用实际运行数据,系统分析了水质特征以及有机物、氮、磷和悬浮物之间的概率分布和相关关系。结果表明,上海市污水中BOD5、COD、SS、NH3-N、TN和TP全年浓度分布均呈正偏态分布,月中间值分布范围分别在110~150 mg/L、260~325 mg/L、140~175 mg/L、20~30 mg/L、29~37 mg/L和3~5 mg/L。水质指标BOD5和COD、TN和TP及TN和TP之间存在显著的一元线性相关关系。进水BOD5/COD值分布在0.4~0.6之间的概率为64.6%,表明进水中生化性较好。BOD5/TN分布在4~6之间的概率为35.8%,表明进水反硝化碳源不足。BOD5/TP的平均值为32.6,且大于20的累积概率为84.1%,表明污水在处理中可以满足生物除磷的需求。TN/TP比值范围在1~25,平均值为8.6,且TN/TP>5的概率为88.1,表明进水基本满足微生物生长对氮、磷的需求。     

植物对潜流人工湿地净化微污染水效果的影响研究

以4种湿地植物为实验对象,在野外构建中试潜流人工湿地,研究了不同植物及植物连根收割对湿地运行效果的影响。结果显示,植物明显提升了湿地的去污效果;其中美人蕉湿地的TP和NH4+-N去除率最高,达到55.6%和78%;空心菜湿地的TN去除率最高,达到80.5%;芦竹湿地的COD去除率最高,为26.6%;植物连根收割后,湿地运行效果下降;其中TN去除率降至空白水平之下,而其他污染指标下降至略高于空白的水平。     

凤眼莲去除垃圾渗滤液中的COD、NH_3-N和TP

在静态水培实验条件下,对不同浓度垃圾渗滤液条件下凤眼莲的生长状况及其净化效果进行了研究。结果表明,在高浓度（COD 3 546.7 mg/L、NH3-N 527.5 mg/L、TP 8.02 mg/L）垃圾渗滤液条件下（HCL）凤眼莲全部被毒害致死,在中浓度（COD 1 233.3 mg/L、NH3-N 182.9 mg/L、TP 2.83 mg/L）垃圾渗滤液条件下（MCL）生长状况差,生物量减少为实验前的32.6%。在低浓度（COD 660.0 mg/L、NH3-N 99.7 mg/L、TP 1.59 mg/L）垃圾渗滤液条件下（LCL）能够正常生长,且对低浓度垃圾渗滤液有较好的净化效果。24 d后COD、NH3-N和TP的去除率分别为85.9%,99.8%和84.8%。COD与NH3-N均达到《生活垃圾填埋场污染控制标准（GB16889-2008）》排放标准,TP达到《地表水环境质量标准（GB 3838-2002）》Ⅳ类排放标准。