基于电阻率法的人工湿地堵塞区域探测方法

人工湿地污水处理技术已经得到广泛的应用,但目前对人工湿地堵塞问题,无法对堵塞区域进行精确定位。为了解决这个问题,根据潜流人工湿地结构和堵塞区域的特点,建立了长、宽、高分别为146、119和102 cm水槽物理实验模型,利用改进的高密度电阻率测井法开展了探测和定位人工湿地堵塞区域的实验研究,并结合人工湿地堵塞模型的Visual MODFLOW(VMOD)流场模拟特征,探讨了基于电阻率法探测和定位人工湿地堵塞区域的可行性。结果表明,改进的高密度电阻率测井法在电阻率探杆的电极间距不大于5 cm,供电极距D_AB/2不超过12.5 cm的情况下,通过绘制电阻率数据的二维和三维视电阻率等值线图,能够更好地定位高阻体的空间位置和形态。可见,利用改进的高密度电阻率测井方法可以探测和定位人工湿地高阻堵塞区域,实现堵塞区域的精确定位。     

生物渗滤床处理养殖废水的微生物活性及堵塞问题

以河砂作为渗滤介质,以养殖废水作为处理对象,在水力负荷为0.26 m/d,1 d淹水,2 d落干的运行方式下开展了生物渗滤床处理养殖废水及微生物活性变化规律研究,用脱氢酶活性和生物量等指标进行了污染物的去除机理和对系统堵塞机理的讨论。结果表明,微生物活性及微生物量随渗滤介质层的加深,先升高后降低,在生物渗滤床的渗滤介质上层0.65 m范围内,系统对污染物的去除率达到80%,污染物的去除主要发生在中上层介质。在一个淹水、落干周期内,微生物活性呈现基本保持不变、后逐渐升高和再降低的趋势,经历了一个完整的微生物的生长曲线,未出现堵塞问题。     

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。     

人工湿地堵塞机制及其模型化的研究进展

从物理、化学、生物三方面分析了人工湿地堵塞的机理,对几个与人工湿地堵塞有关的数学模型作了介绍和分析,并探讨了一些预防人工湿地堵塞的措施及今后的研究方向。     

污水渗滤土地处理系统中的堵塞问题

堵塞问题是污水渗滤土地处理系统经常遇到的.从理论方面对悬浮物截留、吸附及微生物生长所造成的堵塞进行了讨论,并用实例进行了验证.结果表明,不管是悬浮物截留、吸附,还是微生物的生长,所造成的堵塞状况都呈现出随滤层厚度增加按负指数形式递减的趋势.系统内部是否会发生堵塞与原水的成分组成、渗滤介质的有关参数、微生物的活性等都密切相关.对于污水渗滤土地处理系统来说,微生物的生长一般不会导致系统内部产生堵塞,而悬浮物的截留、吸附常常会造成系统表层比较严重的堵塞.     

新型地下水及设施的污染控制技术

利用核辐射法治理生物堵塞地下水井,在众多有希望的辐射净水技术中被证明是成功的和具有明显经济效益的工艺方法。描述了此项技术在德国、捷克、美国和俄国的应用和获得的经验．利用核辐射水力屏障法成功地就地净化了被氰化物污染的地下水,使出水中的氰化物浓度降低了一数量级。     

Quantification of pore clogging characteristics in potential permeable reactive barrier (PRB) substrates using image analysis

Permeable reactive barriers (PRBs) are now an established approach for groundwater remediation. However, one concern is the deterioration of barrier material performance due to pore clogging. This study sought to quantify the effect of pore clogging on the alteration of the physical porous architecture of two novel potential PRB materials (clinoptilolite and calcified seaweed) using image analysis of SEM-derived images. Results after a water treatment contaminated with heavy metals over periods of up to 10 months identified a decrease in porosity from c. 22% to c. 15% for calcified seaweed and from c. 22% to c. 18% for clinoptilolite. Porosity was reduced by as much as 37% in a calcified seaweed column that clogged. The mean pore size (2D) of both materials slightly decreased after water treatment with c. 11% reduction in calcified seaweed and c. 7% reduction in clinoptilolite. An increase in the proportion of crack-shaped pores was observed in both materials after the contaminated water treatment, most noticeably in the bottom of columns where contaminated water first reacted with the material. The distribution of pores (within a given image) derived from the distance transform indicated the largest morphological differences in materials was recorded in calcified seaweed columns, which is likely to impact significantly on their performance as barrier materials. The magnitude of porosity reduction over a short time period in relation to predicted barrier longevity suggest these and similar materials may be unsuited for barrier installation in their present form.     

人工湿地生物降固池对悬浮物及总氮的净化效果

通过植物泥培筛选实验、植物密度实验和水力停留时间优化实验对4种沉水植物进行筛选并研究了植物的最佳种植密度和生物降固装置对水体悬浮物和总氮的净化效果。结果表明：穗花狐尾藻适应能力较强,在北方冬季低温环境下仍能继续生长;种植密度为100株·m-2的穗花狐尾藻对悬浮物的吸附和截留作用最明显;生物降固装置最佳HRT为6~8 h。在HRT为6 h条件下,植物组对悬浮物的去除率为78.6%,比对照组高39%;总氮去除率为8.9%,说明生物降固装置可以有效截留、吸附悬浮物,但在较短HRT条件下对总氮吸附作用不明显。悬浮物达到同样去除效果,生物降固装置比自然沉降需要的时间少2~4 h。同时,种植水生植物的生物降固装置对总氮有一定的去除效果,降低人工湿地进水氮负荷。     

垂直潜流人工湿地堵塞及其运行效果影响研究

在净化猪场沼液中开展了垂直潜流人工湿地堵塞过程及其运行效能变化的研究.结果表明,人工湿地堵塞的主要成因是由于填料层中不可滤过性物质的积累所致.不可滤过性物质是由有机物和无机物组成,且大部分不可滤过性物质的粒径均超过5.00 μm.填料层的孔隙率和水力传导系数均随系统运行时间的延长而减小,而填料层中被截留物质的含量则随系统运行时间的延长而增大,其空间变化特征均受到了系统中水力流态的影响;当系统HLR为0.02m3/(m2·d)时,VSSF在运行1380d后对猪场沼液的净化开始恶化,系统对COD、TSS、TN、NH4+-N和TP的去除率分别降至37.31%、57.82%、20.80%、32.13%和51.18%.     

地下式人工快速渗滤系统的室内砂柱试验研究

人工快速渗滤系统，其经济、高效、适于分散点源污水处理的特点，已在我国南方得到广泛的应用。为了解决应用于北方的“过冬问题”，没想采用地下构建来维持系统的正常运行。采用室内砂柱试验的方法对地下式构建人工快滤系统进行模拟，测定了系统的COD、NH4^＋-N、TN、TP等水质指标，验证了系统的出水水质情况。针对试验中出现的复氧、堵塞问题，分别提出了对系统增加预曝气和多级并联反冲洗的改进意见。同时，从出水水质的角度给出了水力负荷周期的推荐值由于该系统是一种新型的水处理技术，所以将之与曝气生物滤池进行了对比，指出了各自的优缺点，以增强对地下式CRI系统的认识。