稳定塘处理污水的机理研究及应用研究进展

稳定塘污水处理系统具有基建投资和运转费用低、维护和维修简单、便于操作、能有效去除污水中的有机物、无需污泥处理等优点,近年来越来越受到人们的重视,其净化过程与自然水体的自净过程相似。本文总结了稳定塘中有机物、氮和磷的去除机理,有机物的去除一般包括沉淀和絮凝、厌氧微生物的作用、好氧微生物的作用、浮游生物的作用和水生植物的作用,氮在稳定塘内的去除,主要是通过生物同化吸收转化为自身有机氮、氨氮的吹脱作用、形成生物沉淀以及硝化/反硝化等几种途径,磷元素去除涉及有机磷在微生物作用下分解氧化,菌藻及其他生物吸收无机磷合成新细胞,以及可溶性磷与不可溶性磷之间的转化等多种机制的共同作用。针对传统稳定塘中存在的缺陷,人们不断地对稳定塘进行改良,出现了许多新型塘,其中包括高效藻类塘、水生植物塘和养殖塘、高效复合厌氧塘、超深厌氧塘、生物滤塘等塘型。为了提高污水的处理效率,研究人员还开发了许多组合塘的工艺,与传统生物法组合的UNITANK工艺+生物稳定塘、水解酸化+稳定塘工艺和折流式曝气生物滤池+稳定塘工艺等,各类塘型组合的多级串联塘系统、生态综合塘系统、高级综合塘系统(AIPS)等。目前稳定塘处污水理系统还依然存在占地面积大、水力停留时间较长、效率低下、散发臭味、处理效果受气候条件影响大等缺陷。今后应该在稳定塘系统的研究中,以菌、藻的活动为主体,以主要营养元素C、N、P的迁移为线索,建立系统内各种生物、化学反应之间的联系,通过减小塘深、机械搅拌、跌水坡等方法改善供氧条件,对天然塘型进行精确修整、分隔组合,使之更加符合高效反应器的构造,从而提高稳定塘设计的合理性。加入人造载体提高塘内微生物浓度,从而大大提高有机负荷,有效减少占地面积,组合沉淀池、间歇砂滤、砾石滤墙、微滤、气浮、土地处理、人工湿地系统、加入化学药剂等处理工艺或方法,以去除出水中的藻类,改善环境卫生条件,满足不同出水水质的要求,从而为国内稳定塘技术的进一步改进提供科学依据。     

复合塘-湿地系统水生植物时空分布对氮磷去除的影响

利用复合生态塘-湿地处理系统水生植物时空格局异质性,研究了水生植物分布对氮、磷去除影响.结果表明,水生植物种类和数量的分布差异导致各单元氮、磷去除呈现不同的周期变化;水生植物主要通过改变硝化/反硝化进程、自身代谢和化学沉降速率影响NH3、NOx-、有机氮和总磷的去除.系统不同单元中氮、磷去除机制差异决定了NH3和总磷主要在曝气养鱼塘(去除率分别为29.5%、30.1%)、鱼塘(16.9%、17.8%)和水生植物塘(24.5%、19.4%)去除;NOx-主要在芦苇湿地(出水<0.4 mg/L)去除;而有机氮则主要在复合兼性塘(32.3%)和鱼塘(28.1%)去除.此外,生态塘出水中水生植物绝大部分被芦苇湿地所截滤,它们的腐败/释放导致湿地中NH3和总磷的表观去除率偏低(分别小于8.5%和11.5%).     

茂名市典型基塘系统的生态经济分析

在对粤西茂名市的基塘复合生态系统进行面上调查和定点分析基础上,笔者对具有地方特色的典型基塘系统模式,即凼仔养鱼生态模式和鱼畜果生态模式进行了研究,分析了它们的结构功能和生态经济效益,并就这两种生态模式的完善和推广作了讨论。     

《城市废水氧化塘设计手册》简介

氧化塘是适应我国国情的一种重要污水处理工艺,具有构造简单、管理简便、基建投资省、运行费用少、能耗低、能有效地去除多种污染物的特点,且又符合污水资源化的方向。因此,越来越为人们所重视,全国许多地方正在建设和筹建氧化塘。但是目前我国氧化塘技术尚处于初创阶段,缺乏比较成熟的设计规范和设计参数,给我国氧化塘技术的推广和应用带来了极大的困难。我国现有氧化塘约三十余座,日处理污水110万吨。但其中只有少数氧化塘是经过试验后设     

河道滞留塘系统对污染河水中氮磷的去除特性

河道滞留塘系统是一项适用于中小型污染河流净化的生态技术,目前我国部分中小型河流污染严重,研究河道滞留塘系统对河流污染物的去除特性具有现实意义,但目前尚缺乏系统深入的研究。该研究对实际污染河水进行了一年现场试验研究,通过改变水力停留时间,考察了不同季节、不同河水水质条件下河道滞留塘系统对河水中氨氮(NH3-N)和总磷(TP)的净化效果。结果表明,河道滞留塘系统主要通过颗粒物的重力沉降作用净化河水中的总磷(TP)。在该研究条件下,TP去除率接近30%,去除速率为0.01～0.02 g.h-1.m-2。TP去除速率约为0.003倍的SS去除速率,两者间有较好的相关关系,因此可通过测定滞留塘SS去除速率来预测TP去除速率。但滞留塘系统对NH3-N无显著去除能力。     

新型改进型毛细管渗滤沟处理生活污水

毛细管渗滤沟污水处理是一种具有代表性的地下污水渗滤处理系统,它以生态原理为基础,利用了大自然的天然净化能力,是一种简单、高效的小规模污水土地处理工艺,适合于污染源分散的农村地区的牛活污水处理.传统的毛细管渗滤沟虽然能够对生活污水进行有效去除,但足装置长时间的运行会出现氧气不足、土壤层板结和滤料下漏等问题,影响装置的稳定性和去除率,进而限制了毛细管渗滤沟的推广运用. 本文提出了新型改进型毛细管渗滤沟,通过添加蚯蚓改善土壤层结构,防止板结和提高通气率.滤料下面通过铺设新型无纺布材料防止下漏,同时对改进型毛细管渗滤沟的污水处理效果进行了研究.     

基于能值改进的生态足迹模型在济南市的应用分析

运用传统生态足迹模型及基于能值改进的生态足迹模型分别计算了2007年济南市生态足迹与生态承载力,得出的人均生态赤字分别为2.4974hm2、5.2769hm2.两者的计算结果都得出2007年济南市的生态足迹超过其生态承载力,表明济南市的人类活动对该区域的生态系1统的影响远超过了该区域的生态承载力范围,将对生态系统造成较大的压力,生态环境处于不安全状态,研究区属于不可持续的地区.基于能值分析理论改进的生态足迹模型所采用的能值转换率、能值密度等参数更加稳定,克服了传统模型的不稳定、精确度不高的缺点,使计算结果更具有可信度,更准确地反映研究区域生态经济系统的环境状况.     

绿色生态住宅小区水环境生态化问题的探讨

生态住宅是我国当今房地产投资的热点，但目前的“生态住宅”很多只是炒作的时髦包装，有些问题亟待深入探索和研究。文章基于绿色生态住宅的内涵和特征及其水环境系统技术导则的基本要点，论述了水环境系统设汁的重要性和内容，并就水环境生态化问题进行了探讨。文章认为，将人工湿地污水处理系统、雨水收集系统、景观水系统、中水回用系统和绿地系统综合起来进行总体设计，使人工湿地处理污水工艺与生态小区园林及其水景艺术相结合，建设集观赏、娱乐和污水处理于一体的景观湿地系统，是实现绿色生态住宅小区水环境生态化的理想途径。     

黑臭河道生物修复中氧化塘应用研究

氧化塘技术是有机废水、特别是生活污水处理的有效手段,在城市黑臭河道治理中,对于暂时无法截污的城郊河道,利用废弃的鱼塘,将其改造成氧化塘,对上游污水进行预处理。研究表明,生物氧化塘对上游黑臭水体具有较高的处理效率,在污水进水量为4320t/d以内(即污水停留时间为1.4d以上,容积负荷为CODcr:0.11kg/(d·m3)以下),O2:15.6kg/h的增氧曝气条件下,CODcr除去率在50%以上,NH3-N除去率在40%以上,经处理的黑臭水体在氧化塘出水口已形成由藻类、原生动物、浮游动物、鱼类等参与的多级食物链组成的复杂生态系统。在黑臭水体预处理基础上,通过底泥生物氧化、水体增氧、水体生态恢复等技术手段,对河道进行生物修复,能有效地消除水体黑臭、提高河涌水体自净能力,为城市黑臭河涌治理和养护提供了切实可行的方法。     

人工增氧型复合湿地污染物净化效果

针对传统人工湿地负荷低、硝化能力弱和易堵塞的缺点,结合曝气生物滤池与人工湿地强化理论的研究成果,自主开发了人工增氧型复合湿地工艺,即生物接触氧化预处理+微曝气垂直流湿地+水平潜流湿地。通过对滇池北岸城郊混合制污水处理的模型试验,分析该工艺流程各净化单元的污染物去除效果。结果显示,人工增氧型复合湿地对不同水力负荷和污染负荷都体现了较强的缓冲调节能力和较高的净化效果。对污染物的总去除率分别为SS 94.5%、CODCr71.3%、氨氮72.3%,在进水总氮10.0 mg.L-1条件下实现了41.9%的总氮去除率,出水总氮均值为5.8 mg.L-1。     

珠江三角洲桑基鱼塘现状及创新发展研究

"珠三角"地区地狭人稠,水网纵横,灾害频发,通过长期开发改造低洼地,桑基鱼塘已经形成了特殊的土地利用方式,它实现了物质循环利用,维持生态平衡的目的,在地区经济发展与生态安全维护方面,发挥了不可替代的作用,是现代生态文明的典范。然而,这种传统生产模式目前面临着衰退,即将在历史舞台中消亡。作为一种农业文化遗产,它不仅能够支持农业生产,还具有很高的文化价值,值得深入认识和研究。以往研究更多关注桑基鱼塘生产和能量循环功能方面,对于这种土地利用方式下农业文化传承与发展,融合"土地整治+"理念,使其能够延续和拓展,为当今生态文明建设提供宝贵的经验和借鉴,仍然有待于总结和创新。文章采用实地调查及文献总结方法,通过阐述桑基鱼塘的系统特征,分析基塘发展面临的国土、生态、综合效益等具体问题,构建桑基鱼塘高效生态利用新模式,提出其今后发展的创新思路和建议,以期能够正确地认识桑基鱼塘的文化价值和生态效应,继承和发扬岭南农耕文化,复兴基塘农业,促进耕地保护与生态建设有机结合,推进"珠三角"地区生态文明建设。     

深圳市滨海湿地两个观光农业系统的能值整合研究

应用能值研究方法对深圳市海上田园旅游区的芦花湖和农家小院两个观光农业系统进行了生态经济分析.从系统和子系统两个层面,进行了能值产出、环境负载、可持续发展能力的评价与比较;与珠三角另一个观光农业系统(百万葵园)、两个基塘农业系统(菜-鱼、菜-猪-鱼)和一个巴西基塘系统(谷-猪-鱼)进行了横向比较.从货币收益的角度看,农家小院系统的费用使用效率、商品生产获利能力要优于芦花湖系统.但能值整合分析却显示出不一样的结果:两系统内旅游业子系统的能值交换率较高,而二者的农牧业子系统及农家小院系统的水产业子系统的能值交换率均较低,其生产效率仍有待提高.芦花湖系统的环境负载率为7.31,能值可持续发展指标为0.255,分别是农家小院的0.25倍和2.26倍,因而更具长远发展优势.与传统农业相比,观光农业的能值交换率和环境负载率整体偏高,表明其在经济效益创造上优于传统农业,但在自然资源利用和环境压力,以及可持续发展能力等方面与传统农业尚存在差距,在今后的发展中需借鉴传统农业的经验并加以改善,防止观光农业发展中绿色产业褐色化现象的发生.     

水资源困境与生态城市建设路径的政策研究

我国目前面临着水资源短缺、产业结构配置和污水处理能力等严重问题,文章从生态城市建设的现状和问题出发,提出我国生态城市建设中合理利用水资源的政策途径,包括城市水系统规划、产业布局调整、提高节水技术以及培育城市水权市场等。     

黄淮海平原盐渍化地区单元农业生态系统综合分析

本项研究选择了四个农户单元系统,试图通过对单元农业生态经济系统中的自然(能量、养分)—人(农民心理)的综合分析,寻求在目前情况下,农村进一步发展的途径。对不同系统的能量效益、土壤养分平衡分析及农民心理模糊评判表明,种—养结合系统从理论上及农民心理方面均优于单纯的种植系统。     

乡镇企业污水利用的生态经济原理与模式

本文从生态经济学观点出发,论述了乡镇企业污水利用应遵循的原理——食物链原理,加环增殖原理,无限循环原理等;同时提出了乡镇企业污水利用的三个生态经济模式:预处理→氧化塘→水产养殖和畜禽养殖→农田生态系统模式;污水预处理→氧化塘→水产与畜禽养殖→沼气→蚯蚓→畜禽→农田模式;综合利用、多种经营模式。     

污泥处置方式对污水处理系统可持续性的影响

脱水污泥的污染问题影响了城市污水处理厂的生存和发展,不同的中水处置方式对经济和环境的影响也不一样.将污水处理、脱水污泥和中水处置结合起来构建污水处理生态系统有利于研究污水处理的综合效益、探索促进污水处理事业可持续发展的途径.在考虑废物处理处置和排放的影响基础上,提出了针对污水处理生态系统的改进的能值分析方法和指标体系,即能值产出率(WEYR)、环境负载率(WELR) 和可持续发展指标(WESI), 指标反映了资源消耗和废物排放对系统可持续性的影响.以明镜滩污水处理生态系统作为案例,评价了"污水处理系统 污泥填埋系统 中水排放"(方案1)、"污水处理系统 陶粒生产系统 中水排放"(方案2)、"污水处理系统 聚合材料生产系统 中水排放"(方案3)和"污水处理系统 好氧堆肥生产系统 中水排放"(方案4)等4种方案的可持续性.方案1、2、3和4的WEYR分别为1.65、3.84、3.95和3.63, WELR分别为5.19、5.41、7.69和4.24,WESI分别为0.32、0.71、0.51和0.86.方案1由于未对污泥进行资源化利用,其能值产出率远远低于其他3个方案,故可持续性最低;其他三个方案的能值产出率比较接近,但方案4的环境负载率远远低于其他2个方案,故方案4的可持续性最高.结果表明,污泥利用可提高污水处理生态系统的可持续性,而不同废物利用方式由于对不可更新资源的消耗不同对污水处理生态系统的可持续性影响不一样;改进的能值分析方法适合于评价污水处理生态系统的可持续性.     

都市农业生态系统中污水资源化利用

文章介绍了都市农业生态系统中的污水处理工艺和资源化利用方案,并对回用过程中的水质状况进行了连续监测与分析,结果表明,主要污染物CODCr、BOD5、浊度、TN的去除率均达到90%以上。再生水完全可以满足系统内农业灌溉的要求,每年可减少50%的地下水开采量,且提供了良好的景观资源。蟹岛生态度假村以生活污水处理为中心的水资源循环利用方式,为污水资源化利用工程作了有益的尝试并取得了良好的效果。     

多层次多物种配置人工湿地处理生活污水研究

将多层次、多物种配置的植物床的生活污水处理效果与传统植物配置方式的污水处理效果进行了比较,研究了多层次、多植物种配置在人工湿地系统中污水处理的有效性和可行性。研究中,对CODCr、BOD5、TP、TN和NH3-N的去除率,传统植物配置的植物床分别达到了69.0%、71.6%、78.5%、33.6%和36.7%,多层次配置的植物床分别达到了65.7%、64.6%、84.5%、20.2%和18.3%。结果表明,多层次、多植物配置的植物床能有效去除污水中的污染物。另外,在人工湿地中进行多层次、多物种配置时,有必要结合植物筛选工作,以确保配置更有效。     

香港米浦基围塘中有机氯农药和多氯联苯在微型生物群落中的积累

分别在 2 0 0 1年和 2 0 0 2年用国家标准《水质 -微型生物群落监测 -PFU法》在香港米浦自然保护区的基围塘和红树林中监测水质 .在 3个基围塘中共鉴定出 91种原生动物 ,为香港地区的首次记录 .同时在群落级水平上分析了4种生态结构参数和 5种功能参数 .用化学的方法成功地监测出在此 3个基围塘的PFU挤出液中 pp′-DDE和PCB的浓度 ,并且获得两年一致性的结果 .本文化学和生物学结合的研究结果为测定水中超痕量持久性有机污染物 (POPs)的环境暴露与生态毒性提供了一种新的尝试 .图 3表 8参 2 7     

人工湿地污水处理工艺与设计

人工湿地作为一种新型生态污水处理技术,在实际各取得了快速发展。为了适应我国对这一技术的迫切需要,文章结合作者的实践,较详细地介绍了目前人工湿地污水处理的工艺结构、基本设计方法及经济技术比较,以供有关科研、设计单位参考。