人工湿地不同填料组合去除典型污染物的研究

选取沸石、火山岩、空心砖、钢渣4种填料,通过对水中典型污染物的等温吸附试验,进行填料组合方式的优化配比.选取优化后的配比组合模拟人工湿地基质系统进行动态试验,进一步考察分析不同填料组合对污染物去除效果的差异.实验结果表明,Langmuir模型能够较好地模拟填料对氮、磷的吸附过程.各填料对NH+4-N的饱和吸附量大小为沸石(2388.92 mg·kg-1)空心砖(618.39 mg·kg-1)火山岩(310.84mg·kg-1);对磷的饱和吸附量大小为空心砖(3051.57 mg·kg-1)钢渣(2863.69 mg·kg-1)火山岩(1102.78 mg·kg-1)沸石(717.15mg·kg-1).在动态试验中,不同的填料组合对污染物具有不同的去除效果.综合考虑各填料组合对污染物的去除,选取效果最优的填料组合为ZH11(沸石与空心砖质量比1∶1混合),其对COD、NH+4-N、NO-3-N、TP的去除率分别达到62.40%、95.54%、59.82%和97.50%.     

人工湿地处理污水的研究

简要介绍了人工湿地的发展历史、原理及优点；并对沙井镇人工湿地进行探讨和检测，其ＣＯＤｃｒ去除率可达８３％，总氮去除率达４５％，出水水质达国家排放标准。     

人工湿地系统净化炼油废水试验

在炼油污水的水生植物生态工程处理的研究基础上，采用湿地处理这一新的工艺，解决了高等水生植物凤眼莲氧化塘冬季不能连续运行的矛盾。净化能力进一步提高，是解决炼油废水深度处理的一种有效途径。     

关于运用人工湿地处理城市污水的思考

目前许多城市污水处理能力还不能满足截污需要，为此，应当运用人工湿地污水处理技术进行治理。从生物净化原理看，人工湿地是一项新型的污水处理技术一株芦苇的根系连接起来长达１公里，能吸附污水中的氮和磷等多种物质。人工湿地生态系统水质净化技术的基本原理是：在一定的填料上种美人蕉、富贵竹、芦苇等特定的植物，将污水投入到人工建造的类似于沼泽的湿地上，进行水流结构、最适合植物微生物组合等方面的优化。当富营养化水流过人工湿地时，经沙石、土壤过滤，植物根际的多种微生物活动，包括好氧和厌氧过程和植物吸收，将水中的污染…     

人工湿地填料去除氨氮优化配比及影响因素研究

采取吸附试验的方法,选取沸石、无烟煤和粉煤灰作为人工湿地填料,对选用材料进行了吸附试验并对不同填料配比的去除氨氮效果进行了研究;同时研究了pH值、有机质和无机离子对最优配比去除氨氮效果的影响。结果表明:在相同的试验条件下,沸石、无烟煤和粉煤灰的质量比为1:2:1混合时,NH4+-N去除效果最好,达到95.8%;在pH值略偏酸性的条件下,最优配比对氨氮的去除效果最好,达到90%以上;有机质的种类和浓度也对最优配比去除氨氮有一定的影响,与空白相比,葡萄糖使得最优配比去除氨氮最大降低了57.4%,草酸浓度为0.2 mg/L时,氨氮去除率提高了12.79%;、SO42-、NO3-对最优配比去除氨氮的影响区别不大,与空白液相比氨氮的去除率下降35%左右。     

29种湿地填料对氨氮的吸附解吸性能比较

为筛选出性能更好的人工湿地填料,采用等温吸附-解吸试验,测定了29种天然和非天然人工湿地填料的孔隙率、渗透系数及其对NH₃-N的吸附-解吸特性. 结果表明:锯末、瓷砖、鸡蛋壳、瓷砂陶粒、火山岩等材料的孔隙率较大,瓷砂陶粒、海绵铁、石灰石、页岩陶粒、砾石等材料的渗透系数较大;Freundlich和Langmuir等温吸附方程能较好地拟合各填料对NH₃-N的吸附特征,通过Langmuir等温吸附方程计算,对NH₃-N的理论饱和吸附量居前5位的填料依次是火山岩(1.700 0 mg/g)、瓷砂陶粒(1.620 0 mg/g)、生物炭(1.353 0 mg/g)、沸石(1.350 0 mg/g)、石榴石(1.190 0 mg/g). 吸附速率的变化与填料吸附NH₃-N的途径密切相关. 吸附饱和的生物炭、焦炭、大理黏土、沸石、磁铁矿、石英砂主要通过离子交换作用吸附NH₃-N,稳定性好,解吸率均小于20%;瓷砂陶粒和火山岩对NH₃-N的解吸率分别为24.50%和35.51%,既有物理吸附也有离子交换作用. 火山岩、瓷砂陶粒、生物炭、沸石对较高浓度NH₃-N的吸附效果较好. 研究显示,火山岩、生物炭、瓷砂陶粒、沸石等适合作为人工湿地中吸附NH₃-N的填料.      

人工的“自然之肾”——人工湿地处理系统

当污水从美丽的花草间经过,变成清澈的净水流出时,你能相信眼前的景象吗?这不是魔术表演,而是现代人工湿地污水处理系统的真实功效……     

不同耐盐植物协同复合填料强化人工湿地净化含盐废水

植物是人工湿地发挥水处理功能的重要组成部分,为深入研究耐盐植物净化含盐水体机理及协同填料的作用,以美人蕉（Canna indica L.）、互花米草（Spartina alterniflora Loisel）、海三棱藨草（Scirpus mariqueter）为研究对象,协同复合填料,分别研究不同碳氮比、盐度条件和在不同装置中污染物去除效果的差异性,同时分析实验装置植物体内酶活性、植物根际与填料表面附着微生物的多样性和群落结构,旨在提高人工湿地系统运行效果。结果表明:1）人工湿地可有效处理滨海含盐水体,当HRT=4 d时,C/N=3∶1、盐度为1‰条件下,对TN、TP与COD去除效果达到最佳;2）3种耐盐植物均表现一定耐盐性,顺序为互花米草>海三棱藨草>美人蕉;3）加入新型矿渣材料的互花米草装置对TN、TP、COD去除率达到最佳,分别为95.56%、95.46%、63.61%,同时微生物多样性较丰富,加入新型矿渣材料的装置可有序优化微生物比例,促进互花米草与湿地功能性微生物协同净化水体,有利于发挥各菌种优势,以防优势菌种恶意繁殖;且该装置中互花米草体内POD、CAT、可溶性糖含量均高于其他装置植物,且丙二酮最低,表明植物遭受逆境伤害较低,抗干扰能力强。这为湿地植物处理沿海或含盐废水及构建高效人工湿地提供了科学依据与技术支撑。     

7种人工湿地填料对磷的吸附特性比较

研究了活性炭、牡蛎壳、蛭石、火山岩、煤渣、钢渣和河砂7种人工湿地填料对模拟废水中磷的去除效果。各材料对磷去除率大小为:钢渣>煤渣>牡蛎壳>活性炭>(沸石、火山岩、河砂)。同时对比研究了7种材料对实际生活废水中磷的去除效果,各材料对实际废水中磷的去除率低于对模拟废水中磷的去除率,其中钢渣的去除率最高。7种材料对模拟废水中磷的去除过程均符合准二级动力学关系。选择钢渣、煤渣和牡蛎壳作为人工湿地备选填料,研究不同初始磷浓度、不同粒径下钢渣、煤渣和牡蛎壳对磷去除效果,结果表明,钢渣、煤渣和牡蛎壳对磷的去除率随初始磷浓度和材料粒径的增大而减小。     

人工湿地控制暴雨径流污染的实验研究

研究了不同填料，不同植物的人工湿地对暴雨径流中污染物的去除，实验结果表明：（1）以沸石为填料的人工湿地对暴雨径流中的COD，N具有高而稳定的去除率。（2）沸石能高效去除氨氮，并可生物再生，长期保持吸附氨氮能力。（3）N的去除是通过硝化，反硝化作用。植物吸收，微生物的同化作用去除。（4）草蒲和芦苇对N的去除效果没有明显区别。（5）对COD的去除，芦苇好于菖蒲，但菖蒲的除P能力大于芦苇。     

不同类型城市人工湿地底栖动物多样性的比较研究

在常州市范围内选取具有代表性的三大人工湿地,对其底栖动物多样性情况进行春秋两季的调查研究。结果显示：软件园秋季底栖动物各项生物多样性指标均高于春季,荆川公园和五星公园则呈现春季生物多样性状况优于秋季的状况。从总体上看,底栖动物的Shannon—Wiener多样性指数软件园〉荆川公园〉五星公园;Pielou均匀度指数荆川公园〉软件园〉五星公园;BI指数表现为五星公园〉荆川公园〉软件园。此外从调查结果来看,软体动物种类数、分布密度与水体的污染程度呈反向趋势,由此推断软体动物种类丰富程度可作为评价城市人工湿地水体受污染程度的重要指标。     

不同水生植物在暴雨湿地中的水质净化作用

选择菖蒲、芦苇、美人蕉、鸢尾和水花生(空心莲子草)5种典型的湿地水生植物,以武汉动物园猩猩馆流域为研究区域,通过三年的长期定位试验,研究了这5种典型水生植物对暴雨径流湿地中氮、磷等不同污染物的吸收能力、养分负荷变化、吸附解析性能以及去除贡献率。结果表明,水生植物对氮、磷的吸附能力主要与水生植物的生物量有关,随着生物量的增加逐渐升高。在降雨量逐渐减少的情况下,植物体吸收的氮磷占流域年输入总氮的百分比可以从7.8%升高到35.9%,占流域输入总磷的百分比从21.8%升高到69.4%。在这5种典型水生植物中,芦苇对湿地中氮的吸收能力最强,鸢尾对湿地中磷的吸收能力最强;芦苇和菖蒲茎叶中的氮、磷、钾元素含量要高于根系中的养分含量;不同的植物种类在腐烂时污染物的释放量差异较大,其中鸢尾释放量最大,其次是菖蒲和美人蕉,芦苇释放量最少;而菖蒲对水中高锰酸盐指数和TP的吸附量最大,其次是鸢尾、美人蕉和芦苇。     

模拟人工湿地净化武昌东湖水的初步研究

当重度富营养化的东湖水在人工湿地模拟装置中停留5天后,若干污染指标的去除率分别为:TN47.0％～97.3％,TP85.0％～93.0％,COD47.5％～67.5％,BOD555.0％～91.1％,NH_3-N 96.1％～98.9％,TSS91.4％。此外,该系统对藻类3天的去除效果最佳,高达99.8％,种类也由原进水中的30余种减少至4～6种。     

不同植物人工湿地净化效果及基质微生物状况差异分析

为研究不同植物对人工湿地污染物净化效果和基质微生物状况的影响,采用序批式运行的沙培模拟人工湿地,探讨了菖蒲、香蒲、千屈菜、芦苇和白鹤芋5种湿地植物在不同HRT(水力停留时间,分别为1,3和5 d)下对模拟废水中TP,NH₄+-N和COD_Cr去除效果的影响,比较了不同植物类型模拟人工湿地中基质微生物的数量差异. 结果表明,不同植物系统对污染物的去除随HRT延长逐渐提高,HRT为5 d时各植物系统对污染物的去除效果最佳.TP,NH₄+-N和COD_Cr的最高去除率分别达90.4%,61.7%和96.4%.相对于其他试验系统,菖蒲系统对各污染指标均具有最优的去除效果. 植物种类对基质微生物数量的影响无显著差异.研究还发现,各系统中亚硝酸细菌数量与NH₄+-N去除率之间呈显著相关.      

水污染人工湿地工程治理与安全回灌的研究

水污染是当前急待解决的问题。人工湿地是根据生态学原理实施的一项全新的治理污水处理技术,具有高效率、低投资、低运行费用、低维持技术等优点,尤其适合我国经济发展水平不高、能源短缺、中小城市和广大农村地区应用。目前,基质、植物和微生物的选择和配置是影响人工湿地实施效果的瓶颈和关键所在。利用人工湿地技术处理污染水体,并将净化的水体用于安全回灌,这在很大程度上缓解了我国农业和城市周边的用水紧张问题。     

对人工湿地污水处理系统工艺设计技术关键的探讨

重点探讨了人工湿地污水处理系统工艺设计过程中的技术关键问题,提出系统水力停留时间、水传导、表面负荷率、系统深度、处理单元长宽及其比例、进出水系统布置、防渗材料等七点是人工湿地污水处理系统设计的技术关键。     

3种湿地植物在水培条件下的生长状况及根系分泌物研究

湿地植物是人工湿地的核心部分,其根系分泌物是人工湿地的主要内部碳源.本研究分析了美人蕉、茭白、水柳等3种湿地植物在水培条件下的生长状况和根系分泌物特性.本实验条件下美人蕉、茭白、水柳在120 d的平均生物量/初始生物量分别为9.1、 3.7和4.7.植物根系分泌物的量与生物量正相关,分泌能力随生物量的增加而降低,生长期内,水柳的平均分泌能力为0.92 mg·(g·d)^-1,美人蕉为0.47 mg·(g·d)^-1,茭白为0.43 mg·(g·d)^-1.通过三维荧光光谱分析,3种植物的根系分泌物均以小分子有机酸和芳香族蛋白质为主.本研究表明,美人蕉、水柳为适宜的湿地植物.     

人工合成P型沸石对NH4^＋交换特性研究

应用由粉煤灰合成的P型沸石研究对NH_4~ 交换的热力学和动力学特性。结果表明,P型沸石阳离子交换总量为264meq/100g,在其整个阳离子组成范围内对进入的NH_4~ 具有高的选择交换性,该交换过程能自发沿着正方向进行,随着温度的增高,其交换能力也增强。Na~ =NH_4~ 交换过程具有较优越的动力学特性,在16℃和32℃时,P型沸石中NH_4~ 自扩散系数分别为7.14×10~(-10)和1.12×10~(-9)cm~2·s~(-1);活化能为20.74kJ·mol~(-1);活化熵分别为-88.26和-88.71J·(mol·°K)~(-1);自由能分别为43.85和45.26kJ·mol~(-1)。