人工湿地生态工程水力学参数的设计

中国水资源缺乏,水污染严重,传统的活性泥法投资高,耗能大,去除氮、磷等营养物质的能力差,出水仍有可能引起水体富营养化。湿地生态工程利用"基质-植物-微生物"的联合作用机制,高效处理污染水体。从湿地表面积、水力负荷、水力停留时间、水力坡度和水力传导性等方面,对湿地生态工程的水力学参数设计进行了研究,并分析了湿地水位、基质选择和湿地植物的优选对人工湿地处理效率的影响,指出湿地生态工程存在的局限性以及研究方向,为湿地生态工程的设计提供借鉴。     

人工湿地设计中的水力学问题研究

本文结合深圳白泥坑人工湿地污水处理工程的设计和试验研究,探讨了人工湿地污水处理系统中的水力学问题,指出用Ergun公式描述碎百床中的流动较Darcy公式更为合适。文中给出的Ergun公式数值解法以及水面线设计和控制方法将有助于在设计过程中确定处理系统的水力学参数。      

厌氧池-两级复合型潜流人工湿地工艺设计

针对农村生活污水成分简单、浓度较低的特点,提出了厌氧池-两级复合型潜流人工湿地的设计原理和设计方法,通过对厌氧池-人工湿地的组合、两级人工湿地的选用、环形人工涅地的设计以及湿地设计中相关参数的系统研究,从工艺组合和水力学的角度对厌氧池-两级复合型潜流人工湿地系统进行优化设计.系统运行结果表明,厌氧池-两级复合型潜流人工湿地结构设计合理,符合水力学要求,处理效率高,出水优于GB 18918-2002<城镇污水处理厂污染物排放标准>一级A类排放标准.     

人工湿地污水处理系统应用研究

人工湿地污水处理系统应用十分的普遍。因为人工湿地污水处理要比传统污水处理投资少,运行成本低。这在传统的污水处理系统中占有很大的优势。同时湿地的植物能经常为水体输送氧气,不时增加水体的活性。并控制水体污染,为降解有害物质起到重要的作用。     

潜流人工湿地污水处理技术的效能与设计

潜流人工湿地污水处理技术的研究和开发尚属较新领域 ,本文介绍了该技术处理污水的效能和设计参数模型 ,并分析提出了需要进一步解决的问题     

Subwet模型在人工湿地设计中的应用

针对人工湿地的设计问题,介绍了水平潜流人工湿地的运行机制和设计准则,提出了利用人工湿地数字模型Subwet辅助设计的方法.利用Subwet模型对水平潜流人工湿地的设计进行了模拟,根据模拟结果对影响人工湿地处理效率的因素进行了分析和探讨,并据此对人工湿地的设计优化提出了指导意见.该Subwet模型的应用实例表明人工湿地模型可以应用于设计中,并可为人工湿地设计提供一定的理论指导.     

潜流人工湿地污水处理技术的效能与设计

潜流人工湿地污水处理技术的研究和开发尚属较新领域，本文介绍了该技术处理污水的效能和设计参数模型，并分析提出了需要进一分解决的问题。     

人工湿地污水处理系统初步研究

近年来,对人工湿地污水处理系统的研究发展很快。特别是作为中、小城市污水处理的“三低”(低投资、低运行费用和低维护技术)工艺,正日益受到市政工程和环境保护界的关注。1990年7月,国家环保局华南环境科学研究所在深圳市郊白泥坑设计、建成了我国第一座人工湿地污水处理试验工程。虽然建成、运行至今尚不足一年,但其在经济上和技术上的优越性,已有较明显的体现,并引起了国内同行的广泛兴趣。一、试验基地试验基地所在的深圳白泥坑,位于经济高速发展地区。水污染物主要来自生活污水,兼有少量印染废水。整个系统的设计服务人口为7000人,设计最大日处理水量为3100t。为了尽可能提高处理效率,减少用地面积,整个系统采用潜流型植物碎石体,和兼性稳定塘相组合的设计方案,分为四级共11个处理单     

湿地植物在城镇污水处理系统中的作用特性研究

将不同类型湿地植物如凤眼莲、荇菜、稗草、黑藻、皇竹草、美人蕉等,引入城镇污水处理系统,考察其对污染物的去除效果和在湿地组合系统中的作用特性。盆栽实验发现,虽然植物对污水N、P营养元素的直接去除率分别只有14.0%～59.4%和8.6%～55.2%,但植物通过过滤、截留及加强有机物降解转化的作用,对水体中污染物的去除具有协同效应,使水体N、P的总去除率分别达65.4%～83.8%和43.5%～69.5%。将植物引入组合处理系统,中试实验结果表明,水体TN、TP和COD月平均去除率分别高达80.4%、74.3%和81.3%。与常规生化处理系统相比,处理效果大为增强,生化反应的能耗相对减少,出水水质较稳定,使湿地组合系统成为一种去N除P,防止水体富营养化的有效处理方法。     

人工湿地废水处理机理

对人工湿地的构造、作用机理进行了较详尽的说明,湿地中物理、化学及生物协同作用以及湿地植物输氧造成的湿地基质中好氧、缺氧和厌氧状态的交替出现是保证其对氮磷及有机物具有较强处理效率的原因。研究表明：对进水浓度较低的城市污水,湿地的ＢＯＤ５和ＣＯＤ去除率大于８０％,出水ＢＯＤ２为１０ｍｇ／Ｌ左右。总氮及总磷去除率可大６０％和９０％,较常规二级处理方式具有一定的优越性。     

铁碳微电解及沸石组合人工湿地的废水处理效果

铁碳微电解填料和沸石由于对废水中污染物具有良好的处理效果,因而被作为基质逐渐运用于人工湿地中.本研究构建了铁碳微电解填料+砾石（湿地A）、铁碳微电解填料+沸石（湿地B）、沸石（湿地C）以及砾石（湿地D）为基质的4组人工湿地,并利用间歇曝气对湿地系统进行增氧,探究不同填料对人工湿地废水处理效果的影响.结果表明,与湿地D相比,铁碳微电解填料显著提高了湿地出水的溶解氧含量（DO）（P<0.05）和pH（P<0.05）;4组人工湿地对有机物的去除率均达到95%以上,且各组间不存在显著性差异（P>0.05）;对TN而言,湿地A、B和C的平均去除率分别比湿地D提高了7.94%（P<0.05）、9.29%（P<0.05）和3.63%（P<0.05）,铁碳微电解填料和沸石对提升人工湿地TN去除效果的贡献率分别为73.55%和26.45%;各组湿地对NH₄⁺的平均去除率为67.93%~76.90%,与湿地D相比,其它3组湿地均明显改善了NH₄⁺的去除效果（P<0.05）;铁碳微电解填料对湿地NO₃^-的去除效果极佳,去除率高达99%以上,显著高于不添加铁碳微电解的人工湿地系统（P<0.05）.综合对碳氮污染物的处理效果来看,湿地B在间歇曝气的条件下对人工湿地中污染物去除效率最高.     

潜流型人工湿地污水处理系统的研究

研究中等负荷有较高去除率的潜流型人工湿地污水处理系统的环境状况,湿地中水体有出水溶解氧值均为０,氧化还原电位－２００－３００ｍＶ之间,ＰＨ值偏酸,出水ＰＨ值稍低于进水,系统中Ｎ化合物主要为ＮＨ３－Ｎ,是ＮＯ３－Ｎ的４－１０倍,ＮＯ３Ｎ的１００－２００倍,说明易于进行氨化作用,而硝化作用在较低水上进行     

人工湿地污水处理系统中氧化亚氮的释放规律研究

利用静态箱-气相色谱法研究了潜流和表面流人工湿地系统中N2O的释放规律和相关的氨氧化细菌.结果表明,潜流和表面流人工湿地的N2O平均通量分别为296.5μg.(m2.h)-1和28.2μg.(m2.h)-1,总体上均表现为大气N2O的排放源,前者的N2O平均释放通量高于农田、森林、草原和沼泽湿地等生态系统,潜流方式促进了N2O的释放.潜流和表面流人工湿地N2O通量有较大的月份差异和明显的日变化特征,最高值出现在7月,分别为(762.9±239.3)μg.(m2.h)-1和(91.9±20.3)μg.(m2.h)-1,一天中的极大值和极小值分别出现在中午和凌晨.温度和芦苇的生长情况对N2O通量有一定的影响.人工湿地系统进水端,较高浓度的污水和充足的碳、氮源,促进了硝化和反硝化过程,使得N2O通量均高于出水端.克隆结果表明,人工湿地污水处理系统中与N2O产生相关的氨氧化细菌主要为Nitrosomonas和Nitrosospira.     

反冲洗措施改善垂直潜流人工湿地水力特性的研究

人工湿地污水处理工程中难以解决的问题之一是湿地基质堵塞,本研究尝试用反冲洗措施解决此问题。采用不同反冲洗方案研究了反冲洗措施对人工湿地堵塞程度的改善效果,同时分析了反冲洗措施对垂直潜流人工湿地污染物去除效果的改变和水力特性的影响。结果表明,反冲洗措施对解决垂直潜流人工湿地的堵塞有明显地改善;人工湿地发生淤堵使COD去除率下降,反冲洗后随着实际水力停留时间的延长,COD去除率较反冲洗前有所提高;在几种反冲洗方案中,气水联合反冲洗方案在单位面积流量为8～10 L(/m.2s),反冲洗时间为5~7 min时反冲洗效果最好。     

低温环境下人工湿地植物组配对养殖废水的处理效果研究

强化低温环境下人工湿地的污水处理能力,对于促进人工湿地的应用推广具有重要的意义。本研究利用绿狐尾藻(Myriophyllum aquaticum)和菖蒲(Acorus calamus L.)两种湿地植物,在室外低温环境下(＜15℃),研究人工湿地植物组配对不同负荷养殖废水的处理效应及关键影响因素。结果表明,在不种、单种和不同顺序混种绿狐尾藻(M.aquaticum)和菖蒲(A.calamus L.)处理下,菖蒲+绿狐尾藻组合湿地(AM)对TN、TP和COD去除率均为最高,在低负荷和高负荷环境下平均去除率分别为74.2%、71.3%、83.0%和67.3%、81.9%、75.3%。相较于空白对照和植物单种的湿地系统,植物混种系统的DO较高,且AM处理在低负荷和高负荷环境下均能保持较高的C∶N。根据Pearson相关性以及PCA分析,DO与TN、NH⁺₄-N去除率显著相关(P<0.05),C∶N与COD去除关联性最好。可见,菖蒲+绿狐尾藻植物组合可能通过改善DO和C∶N等湿地微环境条件来增强湿地对污染物的去除,能够作为低温环境下强化湿地对污染物去除的一种有效措施。     

人工湿地污水处理系统植物光合作用特性的研究

利用人工湿地处理生活污水,考察了湿地植物光合作用特性及其与污染物净化效果的关系。结果表明,植物净光合速率只与湿地COD、TN去除率显著正相关。而与TP去除率关系不大。在实际工程中,可将植物光合速率作为湿地植物选择的重要依据之一。     

人工湿地的发展概况和面临的问题

人工湿地是近年来发展的一种新型污水处理技术。主要介绍了人工湿地的几种主要构建类型:表面流型人工湿地、潜流型人工湿地、垂直流型人工湿地和复合垂直流人工湿地,并分别指出它们的优缺点。同时简要阐述了人工湿地去除污染物质的机理。     

人工湿地污水处理系统中植物体系的构建与展望

植物是人工湿地系统中的重要组成成分之一,它不仅可以起到净化污水的作用,而且还为微生物提供生存环境,同时具有景观价值。因此要选择适应性强、生物量大、根系发达、具有抗逆性的植物作为湿地植物。由于陆生植物受季节影响小且易于管理,超富集植物和转基因植物具有较高的吸收、吸附和富集的作用的特点相继成为湿地系统中植物研究的热点。而且通过合理配置植物系统可以提高湿地系统净化效果。湿地植物仍存在受季节变化的影响,植物的衰退,植物收割的后续处理等问题,仍有待研究。随着对湿地植物研究的深入,人工湿地系统一定会获得更加广阔的应用前景。