人工湿地对城市住宅区降雨径流中铅的去除效果研究

根据重庆市棕榈泉住宅区雨水径流处理人工湿地的进水特点和运行特点,考察了该人工湿地恒定负荷下对铅的长期去除效果和单场降雨冲击负荷下铅的去除效果。结果表明,住宅区径流中铅浓度随季节性降雨特征变化明显,主要以非溶解态存在。在平均HRT为56 h的日常进水负荷下,人工湿地对铅长期表现出明显而稳定的去除作用,平均去除率达到84.9%,去除负荷达到10.5 mg/(m2.d),出水浓度和去除率受季节变化影响不明显。铅浓度在人工湿地内沿程下降,湿地系统前端潜流床内的去除作用最为明显。在冲击负荷分别为7.3和8.7倍日常负荷、持续时间分别为1.5和2.5 h的两场降雨中,人工湿地铅平均去除率分别为73.22%和38.12%。人工湿地对暴雨高冲击负荷具有明显的缓冲作用,对铅的去除效果受单场降雨进水流量曲线、进水水质曲线以及雨前储存容积大小的影响明显。     

降雨入渗与地表径流污染减量模拟试验研究

针对造成水体污染的城市降雨地表径流问题,建立模拟降雨系统,选用聚合物与功能材料,改良土壤结构,提高土壤对雨水的渗透性,削减地表径流及径流携带污染物对纳污水体的污染.结果表明,复合施用PAM与沸石使降雨径流过流体土壤结构被改良,对降雨径流的削减作用明显,对土壤的降水渗透有显著的促进.数据表明,沸石与PAM配施对削减降雨地表径流与提高降雨土壤入渗的效果有协同作用.在36、72和108 mm/h不同降雨强度下,处理土壤水的入渗较对照分别提高了35%～76%、32%～66%和18%～47%,降雨后土壤的含水量较对照可提高1～5倍.     

降雨入渗与地表径流污染减量模拟试验研究

针对造成水体污染的城市降雨地表径流问题,建立模拟降雨系统,选用聚合物与功能材料,改良土壤结构,提高土壤对雨水的渗透性,削减地表径流及径流携带污染物对纳污水体的污染.结果表明,复合施用PAM与沸石使降雨径流过流体土壤结构被改良,对降雨径流的削减作用明显,对土壤的降水渗透有显著的促进.数据表明,沸石与PAM配施对削减降雨地表径流与提高降雨土壤入渗的效果有协同作用.在36、72和108 mm/h不同降雨强度下,处理土壤水的入渗较对照分别提高了35%～76%、32%～66%和18%～47%,降雨后土壤的含水量较对照可提高1～5倍.     

复合植物床式人工湿地研究

本实验研究针对应用于面源污染控制的人工湿地中水生植物的选择和布置问题进行研究，通过对人工湿地动态运行实验和研究考察，发现床体中COD、TN降解规律，通过人工湿地栽种不同水生植物的各床体的COD去除效果比较实验和不同水生植物复氧性能比较实验，得出复氧性能最好的水生植物为芦苇，然后综合这三个实验，在传统的植物床系统基础上，提出更加有利于提高系统污水处理效率的改进形式；复合植物床式人工湿地。     

复合型人工湿地脱氮效能及其水力负荷影响规律

复合型人工湿地越来越多地被应用在面源污染管理中。不同类型的人工湿地对氮素的去除机理和去除性能是不同的。氮素在湿地生态系统中的去除受多种因素的影响和制约,不同的研究中氮素的去除效率变化较大。通过对韩国西部一复合型人工湿地中氮素的去除能力研究,分析了氮素的去除效率以及水力负荷对去除性能的影响,进而分析了人工湿地去除氮素的主要机理。结果表明,氨氮（NH＋4-N）、硝酸盐氮（NO-3-N）、凯式氮（TKN）和总氮（TN）的平均去除效率分别为13%、29%、35.3和26%。其中有机氮的去除是该复合型人工湿地中氮素去除的主要原因。水力负荷和先行干期天数对氮素的去除能力有一定影响。较长的先行干期天数和较低水力负荷可以提高氮素的去除效率。     

复合植物床式人工湿地研究

本实验研究针对应用于面源污染控制的人工湿地中水生植物的选择和布置问题进行研究,通过对人工湿地动态运行实验的研究考察,发现床体中COD、TN降解规律,通过人工湿地栽种不同水生植物的各床体的COD去除效果比较实验和不同水生植物复氧性能比较实验,得出复氧性能最好的水生植物为芦苇,然后综合这三个实验,在传统的植物床系统基础上,提出更加有利于提高系统污水处理效率的改进形式:复合植物床式人工湿地。     

潮汐流-垂直潜流人工湿地对城市径流污染物净化效果

人工湿地(CW)在城市径流污染源头控制中发挥重要的作用。采用潮汐流(TFCW)-垂直潜流(VFCW)串联的复合人工湿地工艺(TF-VFCW),以砾石为填料构建人工湿地模型,探究TF-VFCW长期运行下COD_cr、NH₄⁺-N、NO₃⁻-N、TN和Cu²⁺的去除效果以及微生物群落变化对污染物去除效果的影响。结果表明：在80 d的运行中,TF-VFCW对COD、NH₄⁺-N、TN的去除效率逐渐下降,平均去除率分别为62.92%、65.54%、80.83%;系统对NO₃⁻-N的去除率先保持稳定,随后在波动中略有下降,平均去除率为95.27%;对TP的去除效果相对较为稳定,平均去除率为87.64%;对Cu²⁺的去除率虽有较大波动但总体上呈现上升的趋势,平均去除率为40.22%。TFCW单元的去污能力明显优于VFCW单元。随着时间的推移,TFCW单元在门水平上的优势菌种由Proteobacteria(变形菌门)变为Firmicutes(厚壁菌门);在属水平上,TF-VFCW中主要除氮微生物为Thauera(索氏菌属)、Thiobacillus(硫杆菌属)、Hydrogenophaga(噬氢菌属)、Nitrosospira(亚硝化螺菌属),主要除磷微生物为Pseudomonas(假单胞菌属)、Dechloromonas(脱氯菌属)、Bacillus(芽孢杆菌)等。TFCW的除氮、除磷功能微生物的多样性要明显优于VFCW。温度对除氮、除磷功能微生物的多样性和群落结构影响较大,NH₄⁺-N、NO₃⁻-N、 TN的去除效果明显受到温度的影响,而磷的去除受温度影响较小,其主要通过基质吸附和植物吸收。     

人工河岸湿地对面源污染的处理效果研究

针对城市河道污染治理存在的主要问题,并考虑到华南地区河流水量、水质、水温季节性变化大的特点,构筑了人工河岸湿地试验系统,对该系统约13个月连续性运行进行了观测和研究。结果表明,平均水力负荷为15cm/d工况下,试验系统对高锰酸盐指数、SS、NH3-N、TN和TP的平均去除率分别为50%、60%、50%、35%和45%;系统对高锰酸盐指数、NH3-N和TN的去除效果随季节变化明显,夏季处理效果好于冬季;SS处理效果受季节影响不明显;TP初期处理效果好于末期。该人工河岸湿地既能较好地改善水质,又能改善生态环境、美化城市景观,是一项适合城市河道污染治理的技术。     

城市区域不同屋顶降雨径流水质特征

城市屋顶降雨径流是城市面源污染的主要组成部分之一。为了解城市不同屋顶降雨径流的水质特性,以重庆地区5种屋顶为例进行了20场降雨径流的水质监测。研究结果表明,不透水屋顶降雨径流污染物浓度均随降雨历时的延长而降低,混凝土屋顶降雨径流的COD、TP、TN、NH3-N平均浓度分别是瓦屋顶的1.6、1.7、1.4和1.5倍,且不透水屋顶降雨径流总氮的70%~80%为无机氮,总磷的20%~32%为磷酸盐;浅层屋顶降雨径流COD、TN、TP、NH3-N和NO-3-N浓度分别是深层绿色屋顶的0.25~0.26、0.3~0.5、0.07~0.09、0.3~0.6、0.05~0.06倍,且绿色屋顶降雨径流总氮的60%~80%为硝态氮。前期干旱天数和混凝土屋顶径流中的TN、接骨草屋顶径流中的氨氮浓度呈显著正相关关系,混凝土屋顶径流TP浓度与降雨强度显著正相关,降雨持续时间和瓦屋顶径流TSS平均浓度显著正相关。研究结果为城市建筑屋顶降雨径流的科学管理提供了参考。     

自由表面人工湿地脱氮效果中试研究

对自由表面人工湿地去除农业面源污水中氮的效果及途径进行了研究 ,结果表明 ,脱氮效率随水力停留时间(HRT)延长而增加 ,HRT为 0 5、1、2和 3d时 ,系统总氮去除率分别为 18 3 %、3 8 9%、84 9%和 85 6%。HRT <2d ,出水水质波动较大 ,2d以上 ,系统即可高效稳定运行。硝化 /反硝化是湿地脱氮的主要途径 ,挥发和填料吸附脱氮量可以忽略 ,依靠植物吸收可以去除一部分氮 ,茭草 (Zizaniacaduciflora)和芦苇 (Phragmitascommunis)的氮吸收量每年分别为 44 0和70 0kgN/hm2 。     

人工湿地植物研究进展

人工湿地具有去除污染效果好、运行费用低和易维护等特点,已被广泛用于污水处理中.湿地植物在其中起着重要作用,主要包括直接吸收氮、磷等污染物,通过根系输氧促进根区的氧化还原反应与好氧微生物活动及增强和维持介质的水力传输等.综述了人工湿地植物的去污机理,阐述了湿地植物对生物可降解的有机物、营养性污染物和有毒有害物质净化的研究成果与应用,并展望今后进一步研究的重点.     

ABR+复合人工湿地处理分散性生活污水的中试研究

研究了ABR+复合人工湿地组合工艺处理分散性生活污水的运行效能及ABR中颗粒污泥的特性。结果表明:在pH和温度的范围分别为6.5～8.5,17.0～28.8℃,ABR和复合人工湿地的HRT分别为3 h(容积负荷平均为1.3 kgCOD/(m3.d)及1.3 d(水力负荷平均为24.6 cm/d)的条件下,系统对COD、NH4+-N、TN、TP和浊度均有较好的去除效果,其平均去除率分别为76%、69%、56%、87%和86%,出水浓度平均分别为37 mg/L、2.73 mg/L、6.93 mg/L、0.18 mg/L和5.05 NTU,ABR中形成了性状良好的颗粒污泥。     

Application of a constructed wetland for industrial wastewater treatment: a pilot-scale study

The main objective of this study was to examine the efficacy and capacity of using constructed wetlands on industrial pollutant removal. Four parallel pilot-scale modified free water surface (FWS) constructed wetland systems [dimension for each system: 4-m (L)x1-m (W)x1-m (D)] were installed inside an industrial park for conducting the proposed treatability study. The averaged influent contains approximately 170 mg l(-1) chemical oxygen demand (COD), 80 mg l(-1) biochemical oxygen demand (BOD), 90 mg l(-1) suspend solid (SS), and 32 mg l(-1) NH(3)-N. In the plant-selection study, four different wetland plant species including floating plants [Pistia stratiotes L. (P. stratiotes) and Ipomoea aquatica (I. aquatica)] and emergent plants [Phragmites communis L. (P. communis) and Typha orientalis Presl. (T. orientalis)] were evaluated. Results show that only the emergent plant (P. communis) could survive and reproduce with a continuous feed of 0.4m(3)d(-1) of the raw wastewater. Thus, P. communis was used in the subsequent treatment study. Two different control parameters including hydraulic retention time (HRT) (3, 5, and 7d) and media [vesicles ceramic bioballs and small gravels, 1cm in diameter] were examined in the treatment study. Results indicate that the system with a 5-d HRT (feed rate of 0.4m(3)d(-1)) and vesicles ceramic bioballs as the media had the acceptable and optimal pollutant removal efficiency. If operated under conditions of the above parameters, the pilot-plant wetland system can achieve removal of 61% COD, 89% BOD, 81% SS, 35% TP, and 56% NH(3)-N. The treated wastewater meets the current industrial wastewater discharge standards in Taiwan.     

人工湿地对北方城市污水深度处理效果的研究

采用三级串联人工湿地试验装置以及无芦苇的空白对照装置在户外自然条件下进行试验,分阶段考察该组合式人工湿地系统对实际城市污水的深度处理效果.第一阶段为装置初运行阶段,采用较长的停留时间,该阶段装置对COD、TN、NH3-N、NO2--N和TP的去除率分别为75%、75%、95%、75%和50%.芦苇的存在使以上各指标相对于空白对照分别提高了10%、40%,20%、20%和50%;第二阶段采用较短的停留时间,该阶段装置对COD、TN、NH3-N、NO2--N和TP的去除率分别为85%、75%、100%、70%和98%,芦苇的存在使以上各指标相对于空白对照分别提高了10%、20%、35%、25%和63%.试验结果表明,该试验装置对城市污水具有较好的深度处理效果,能够有效降低水中的N和P,对改善水质、恢复生态系统和控制水体富营养化问题具有重要意义.     

城市景观水体水质净化的人工湿地设计

从设计规模、水质标准、湿地平面和堤坝设计、进水方式以及防渗结构和湿地植物等方面,介绍了用于景观水体水质净化的人工湿地系统及设计方案。以西北地区某园区为例,根据天然地势设计了5级阶梯式人工湿地,确保出水水质作为景观水水源,并参与城市人工河湖系统的水循环系统的正常代谢。     

Removal of antibiotics from urban wastewater by constructed wetland optimization

Seven mesocosm-scale constructed wetlands (CWs), differing in their design characteristics, were set up in the open air to assess their efficiency to remove antibiotics from urban raw wastewater. A conventional wastewater treatment plant (WWTP) was simultaneously monitored. The experiment took place in autumn. An analytical methodology including HPLC-MS/MS was developed to measure antibiotic concentrations in the soluble water fraction, in the suspended solids fraction and in the WWTP sludge. Considering the soluble water fraction, the only easily eliminated antibiotics in the WWTP were doxycycline (61 ± 38%) and sulfamethoxazole (60 ± 26%). All the studied types of CWs were efficient for the removal of sulfamethoxazole (59 ± 30-87 ± 41%), as found in the WWTP, and, in addition, they removed trimethoprim (65 ± 21-96 ± 29%). The elimination of other antibiotics in CWs was limited by the specific system-configuration: amoxicillin (45 ± 15%) was only eliminated by a free-water (FW) subsurface flow (SSF) CW planted with Typha angustifolia; doxycycline was removed in FW systems planted with T. angustifolia (65 ± 34-75 ± 40%), in a Phragmites australis-floating macrophytes system (62 ± 31%) and in conventional horizontal SSF-systems (71 ± 39%); clarithromycin was partially eliminated by an unplanted FW-SSF system (50 ± 18%); erythromycin could only be removed by a P. australis-horizontal SSF system (64 ± 30%); and ampicillin was eliminated by a T. angustifolia-floating macrophytes system (29 ± 4%). Lincomycin was not removed by any of the systems (WWTP or CWs). The presence or absence of plants, the vegetal species (T. angustifolia or P. australis), the flow type and the CW design characteristics regulated the specific removal mechanisms. Therefore, CWs are not an overall solution to remove antibiotics from urban wastewater during cold seasons. However, more studies are needed to assess their ability in warmer periods and to determine the behaviour of full-scale systems.     

污水处理中的人工湿地强化技术研究

人工湿地作为一种新型污水生态处理工艺受到越来越广泛的重视,在生活污水、特种工业废水、采矿污水、农业和畜牧业污水以及水产养殖废水等处理中得到了广泛的应用.但是其本身的局限却限制了它在高浓度废水、某些工业废水处理等方面的应用,在寒冷地区的应用也受到限制.本研究分析了一些强化技术(如湿地内部要素强化、工艺强化和工程强化等)在提高人工湿地的净化效能以及扩大其应用范围的可能性.     

污水处理中的人工湿地强化技术研究

人工湿地作为一种新型污水生态处理工艺受到越来越广泛的重视，在生活污水、特种工业废水、采矿污水、农业和畜牧业污水以及水产养殖废水等处理中得到了广泛的应用。但是其本身的局限却限制了它在高浓度废水、某些工业废水处理等方面的应用，在寒冷地区的应用也受到限制。本研究分析了一些强化技术（如湿地内部要素强化、工艺强化和工程强化等）在提高人工湿地的净化效能以及扩大其应用范围的可能性。