人工湿地污水处理系统研究及性能改进分析

人工湿地污水处理系统是有效的污水处理与水资源再用相结合的方法,与传统的污水处理法相比具有基建、运行费用低,操作与维护简单等优点。该系统已被广泛应用于生活污水的处理,并通过工艺创新有向工业污水、农业废水等特殊污水处理方向发展的趋势。本文总结了人工湿地系统的研究现状,预测其研究与应用发展的趋势,探讨不同类型的污水在人工湿地系统中的净化过程,分析影响人工湿地污水处理性能的因素及技术性能改进的一些措施,并探讨人工湿地污水处理系统的应用前景。     

人工红树林湿地系统净化污水研究进展

咸淡水交接处这种特殊的生境造就了红树植物“抗污”和“降污”的功能,但能否将自然红树林湿地作为污水处理场所目前仍有争议。按照构建的人工红树林湿地的类型,分为三大类：模拟潮汐湿地系统、人工红树林污水处理系统以及红树林种植-养殖生态耦合系统。第一类系统模拟了自然海滩上的潮涨潮落的情形,第二类系统与一般人工湿地相类似,而第三类系统是指在养殖塘种植红树植物以去除有机物和营养盐。不同的类型反映了该领域研究工作的不断深入,展现了红树林湿地净化污水从理论探索向实际应用不断靠近的过程。应用人工红树林湿地净化污水具有较大的可行性,前景可观。     

人工湿地污水处理技术问题及改进措施研究进展

人工湿地作为一种绿色生态、低成本的污水处理技术,其应用日渐广泛。随着应用和机理研究的深入,传统湿地在运行过程中也涌现出各种问题。本文总结了近几年来人工湿地污水处理所出现的堵塞、脱氮效率低、污染负荷小、受温度影响大等问题,综述了国内外学者针对这些问题采取的内部系统强化、工艺改进以及与其他工艺类型组合等措施,并对今后人工湿地技术的发展方向进行探讨。     

抚仙湖窑泥沟人工湿地的除磷效果研究

为了减缓和控制抚仙湖局部湖湾水体富营养化趋势,在抚仙湖北岸建设了净化面积1 hm²的人工湿地.综合利用生物氧化塘、水平潜流人工湿地和表面流人工湿地治理技术,对入湖河道窑泥沟污水中磷的去除效果进行了试验研究.结果表明,该人工湿地系统对磷具有较强的去除能力.总磷去除率在57.7%～81.10%之间,平均去除率为54.9%.单位面积磷滞留量平均为26 mg·m^-2·d^-1,其中,湿地植物同化作用磷滞留量为26.1 mg·m^-2·d^-1,约占磷滞留总量的10%,大部分磷去除是通过基质吸附和沉降作用,但主要湿地植物水芹的季节变化对相应功能区的除磷效果会产生一定影响.试验期间,各功能区单位面积磷滞留量依次为水平潜流人工湿地＞生物氧化塘＞沉淀池＞表面流人工湿地.     

人工湿地研究进展及应用

基于生态学原理的人工湿地污水处理技术已成为人们竞相研究开发的热点。介绍了人工湿地的分类,论述了污染物包括有机物、氮磷污染物、重金属的去除机理的研究进展,分析了湿地植物种类与根系量对污染物去除效果的影响,讨论了湿地结构以及工艺设计的研究情况。最后以人工湿地处理生活用水和工业用水为例综述了人工湿地目前在国内应用的状况。通过以上分析评述发现,人工湿地运行费用低,操作简单,是一种具有前景的污水处理技术,但在污染物去除机理和实践应用方面还需做更深入的研究。     

人工湿地污水处理的应用现状及前景展望

本文分析了人工湿地系统在污水处理中的作用,叙述了人工湿地在发展中国家的应用现状及所取得的效果。人工湿地的特点适合我国国情,特别适合广大农村、中小城市的污水处理,在我国具有极其广阔的应用前景。对湿地用于污水处理方面的不足,如缺乏污水对植物影响的研究(特别是对乡土植物的研究)、缺乏对重要工艺的理解、人工湿地占地面积大等也进行了分析。     

人工湿地污水处理系统填料及其净化机理研究进展

填料是人工湿地污水处理系统的基本要素,将发生在系统内部的所有反应连接为统一的整体,在污染物去除过程中起到至关重要的作用。本文综述了国内外在人工湿地污水处理系统中填料方面的研究进展,介绍了国内外用于人工湿地污水处理系统的天然矿物、工业副产物、人造产品等填料的特性、去污能力及其代表性材料的应用优势和限制,讨论了填料在人工湿地污水处理系统中的去污机理、工程应用,分析了存在的问题与解决措施,目的是为现阶段多样化的湿地系统填料的选择和组合配置的研究与实践提供参考。     

人工湿地及其在工业废水处理中的应用

论述了人工湿地污水处理技术的机理和优点,人工湿地利用基质、植物和微生物这个复合生态系统的物理、化学和生物的三重协调作用,通过过滤,吸附、共沉淀、离子交换,植物吸收和微生物分解来实现对废水的高效净化,同时通过营养物质和水分的生物地球化学循环,促进绿色植物生长并使其增产,实现废水的资源化与无害化;人工湿地污水处理系统具有出水水质稳定,对营养物质去除能力强,基建和运行费用低,技术含量低,维护管理方便,耐冲击负荷强,适于处理间歇排放的污水和具有美学价值等优点,该技术不仅能够在发展中国家和发达国家的城市生活污水处理中广泛应用,其在工业废水处理中的应用也正在不断受到重视,根据人工湿地在工业废水处理中的研究和应用现状,指出了人工湿地处理特殊工业废水的前景及今后的研究方向。     

小区生活污水处理模式的研究进展

分析了小区生活污水处理模式的现状,指出了集中式处理模式和分散式处理模式的不足.依据人工湿地、地下渗滤为主的土地生态处理技术的特点,提出小区污水处理采取土地生态处理模式的构想.通过分析污水土地生态处理技术的特征及其运行局限性,建议土地生态处理技术应重视强化预处理,采取低进水污染物浓度,高水力负荷的运行方式.     

人工湿地污水处理工艺设计关键及生态学问题

人工湿地污水处理系统是一种经济高效的污水生态处理技术方式．然而,湿地污水处理技术在性能上仍须有待发展与完善,尤其需要对其处理工艺参数进行不断改进和系统优化．本文针对人工湿地污水处理工程中有关水力停留时间、水传导因素、表面负荷率和工程构筑物设计等技术参数,概括性地剖析、探讨了国内外人工湿地污水处理工艺的设计关键及其主要技术内涵,给出了一些重要的优化模型与最佳数值;与此同时,分析、提出了利用生态学方法克服人工湿地工程运行中所涉及的野生生物管理与蚊蝇控制等问题。     

龙窝湖湿地不同土地利用方式土壤养分和重金属污染特征

为了解人类活动对城市湿地土壤生态环境的影响,本文分析了芜湖市龙窝湖不同利用方式下湿地土壤养分、重金属含量的差异,并采用污染指数法和潜在生态风险指数法对重金属污染特征和潜在生态风险进行了评价。结果表明:不同利用方式下湿地土壤养分和重金属含量差异显著,总体上网围养殖湿地、塘式养殖湿地、垃圾倾倒处下游湿地和沟渠湿地土壤养分和重金属含量显著高于湖泊中心湿地和耕作湿地;龙窝湖不同类型湿地表层土壤均存在较高或严重的Cd污染和中等Cu污染,网围养殖湿地、塘式养殖湿地、垃圾倾倒处下游湿地和沟渠湿地表层土壤存在中等Pb和Zn污染,但网围养殖湿地、塘式养殖湿地和垃圾倾倒处下游湿地表层土壤Cd含量显著超过土壤环境质量标准(二级);综合污染指数显示,垃圾倾倒处下游湿地(27.35)、网围养殖湿地(26.23)和塘式养殖湿地(25.48)存在严重重金属污染,而沟渠湿地(10.49)、湖泊中心湿地(8.56)和耕作湿地(8.49)处于中等重金属污染,其中Cd对各种利用类型湿地土壤重金属污染贡献率达49.0%~76.4%;综合潜在生态风险指数显示,垃圾倾倒处下游湿地(633)、网围养殖湿地(625)和塘式养殖湿地(588)存在很高潜在生态风险,而沟渠湿地(174)、耕作湿地(149)和湖泊中心湿地(144)处于高潜在生态风险,其中Cd对各种利用类型湿地综合潜在生态风险指数贡献率达88.6%~96.2%。水产养殖和垃圾倾倒是龙窝湖湿地土壤氮磷等养分和重金属污染的主要来源,土壤养分与重金属污染存在一定的耦合关系。     

复合人工湿地净化抚仙湖入湖河水的效果研究

通过构建复合人工湿地处理抚仙湖窑泥沟入湖河水, 对其净化效果进行了一周年的研究。结果表明, 窑泥沟复合人工湿地利用各类型湿地的特点进行有机组合, 年清除漂浮垃圾869.7 t, 年清淤600 m3, 年净化入湖河水118.9 万m3,对河水中SS、BOD5、COD、TN、TP 的年平均去除率分别为88.5%、83.8%、82.1%、36.4%、45.6%。生物氧化塘没有进行及时清淤, 形成了湿地系统最大的内源释放库, 是影响复合人工湿地去除率进一步提高的主要原因。研究可为高原湖泊应用复合人工湿地处理入湖河水提供理论依据。     

人工湿地在生态城市建设中的作用

生态城市的建设依赖于科学利用有限资源。随着我国城市化进程加快,水体污染日益严重,加剧了水资源的短缺。人工湿地是利用生物自净功能,低投入、低运行费、低能耗的环保型的污水处理技术。不仅可进行水资源的循环利用,而且美化环境、保护生物多样性。本文分析提出,人工湿地是生态城市建设中水资源利用的最有效模式,应大力发挥人工湿地在我国生态城市建设中的作用。     

人工湿地与环境卫生安全

人工湿地是国内外应用较为广泛的一种污水处理技术。近年来,人工湿地的环境卫生安全问题越来越受到人们的关注。人工湿地中病原微生物的去除或失活受到诸多因素的影响,其过程和机制与传统的二级污水处理工艺有较大区别,选择适宜的指示微生物和病原微生物并研究其行为是进行人工湿地环境卫生安全评价的关键。本文论述了病原微生物在人工湿地中的归宿以及人工湿地可能对环境卫生安全造成的影响,综述了国内外的研究现状,指出了该方面研究的必要性和迫切性。     

人工湿地氮去除关键功能微生物生态学研究进展

人工湿地是一种能有效处理水体氮素污染的生态技术,其中微生物是驱动人工湿地系统中氮素去除的重要引擎。近20年来,随着分子生物学技术的广泛应用,有关人工湿地氮去除功能微生物生态学方面研究取得了一些重要进展。以硝化-反硝化作用和厌氧氨氧化作用这两种重要的人工湿地微生物脱氮途径为主,针对氨氧化细菌/古菌、厌氧氨氧化菌和反硝化菌等关键脱氮功能微生物的研究,重点归纳总结了目前有关这几类关键功能菌群在人工湿地中的丰度、活性、多样性、分布特征与影响因素,及其对废水中氮去除的作用,并在此基础上对今后的重点研究工作提出了展望。面向未来人工湿地氮去除关键功能微生物的研究应侧重其在污水净化和温室气体减排等方面的生态功能研究,同时加强其代谢过程与机制以及不同功能菌群间的关联研究。     

人工湿地污水处理系统三种红树植物抗性生理特性

研究了淡水条件下潜流型人工湿地污水处理系统中红树植物海桑、桐花树和木榄的抗性生理特性.结果表明,在为期1年的试验中,人工湿地污水处理系统3种红树植物超氧物歧化(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性持续升高并维持在较高水平,脯氨酸含量在7～9月达到最高水平,质膜透性没有明显的变化规律.对人工湿地与深圳福田自然保护区3种红树植物抗性生理指标进行比较,前者SOD、POD和CAT活性明显低于后者,脯氨酸含量前者明显高于后者,而丙二醛（MDA）含量和质膜透性则两者没有差别.3种红树植物能较好地适应淡水条件下潜流型人工湿地污水处理系统.     

人工湿地处理重金属Pb,Cd污水的机理探讨

1 引言 人工湿地系统是70年代提出,80年代得到迅速发展的一种污水处理新技术,具有投资少,处理效果好,运转费用低和能耗少等优点,已用于污水处理,我们对人工湿地处理污水技术进行了初步研究,结果表明,该技术对氮、磷、BOD、COD和重金属Pb、Cd等均有良     

湿地芦苇根结合好气细菌群落时空分布及其与水质因子的关系

再生水作为河湖补充水已经成为再生水应用及城市水生态环境改善的重要方面,但是再生水富含营养元素极易导致水体富营养化.湿地微生物作为再生水净化的主要参与者在再生水净化及再生水补水湿地水生态恢复方面发挥重要作用.以北京奥林匹克公园再生水人工湿地净化系统为例,利用ARDRA技术分析湿地净化系统中芦苇根结合好气细菌群落结构的时空分布特征,并借助CCA排序的方法揭示根结合好气芦苇细菌群落结构与水环境因子的关系.结果表明:人工湿地净化系统芦苇根结合好气细菌群落结构季节差异明显,夏季较秋季细菌群落密度增加,群落多样性增高,均匀度增大;与秋季相比,夏季净化系统各处理区细菌群落结构差异较大即各处理区好气细菌优势类群变异较大,偶见类群频度较高,而秋季净化系统中各处理区优势类群趋同,偶见类群频度较低.无论夏季还是秋季空间变异规律均表现为潜流湿地较氧化塘更有利于微生物群落密度增高及细菌群落多样性增加,其季节变异较氧化塘更为显著;与循环水处理湿地相比,再生水处理湿地受进水水质的特有属性影响,具有最高群落密度与群落多样性.环境解释结果表明:芦苇根结合好气细菌类群OTU1、OTU28在净化系统中具较稳定的丰度,是一些生态幅度比较广泛的种属,受水质变量影响较小,在细菌群落的物质和能量代谢中起重要作用,对人工湿地净化系统稳定性具重要贡献.水质变量NH4+、TN、ORP、TP是芦苇根结合好气细菌群落结构季节差异的驱动因子,水质变量NO3-、TDS、pH、Sal则是导致夏季细菌群落结构空间差异的关键因子.     

人工湿地的氮去除机理

湖泊等水环境的富营养化给人类带来诸多损害,如环境、生态和经济等方面的损害。富营养化的原因和控制途径引起了包括中国在内的很多国家的关注。我国针对水环境的富营养化问题开展了大量的工作。氮是引发水环境富营养化的主要营养物之一。外源氮负荷（分点源和非点源两部分）是水环境污染负荷的重要组成部分。传统污水处理技术应用于收集系统欠缺的非点源污染的治理时成本过高。人工湿地是有效削减水环境中外源氮负荷的重要技术手段,在处理非点源污染源带来的氮负荷时更是如此。人工湿地具有氮去除效果好、耐冲击负荷能力强、投资低和生态环境友好等优点。因此人工湿地非常适合于水环境富营养化的防治。阐明人工湿地中氮的去除机理对水环境的富营养化等具有重要的意义。防渗人工湿地的氮去除机理主要包括挥发、氨化、硝化／反硝化、植物摄取和基质吸附。未防渗的人工湿地中,周围水体与人工湿地的氮交换影响着人工湿地中氮的去除。一般情况下,人工湿地中硝化／反硝化是最主要的氮去除机理。pH值小于7．5时,氨挥发可忽略。pH值在9．3以上时,氨挥发很显著。处理生活污水的人工湿地中氮的去除主要是依靠微生物的硝化／反硝化作用。在进水负荷低、气候适宜、植物物种适宜和收割频率与时机适宜的条件下,植物收割可能成为主要的去氮途径。人工合理导向的湿地的氮去除效果通常优于天然湿地。合理的设计（填料的搭配、植物物种的配置以及布水和集水的优化）对人工湿地系统中氮去除的改善有重要影响。合理的运行,如有效的水位控制,正确的植物培育、合理的植物收割等,能有效地改善湿地中的氮去除。     

人工湿地微生物的研究进展

人工湿地是20世纪70年代末得到迅速发展的一种污水处理技术工程,具有投资低、运行费用低、维护技术水平低和能耗低等优点。目前已被用于处理各种类型的废水。它是由基质、植物和微生物构成的复合系统,其中,微生物在人工湿地系统净化污水过程中发挥着重要作用。从人工湿地微生物群落多样性和功能性两方面对人工湿地系统中微生物的研究进展进行了概述,进而对人工湿地微生物研究的前景进行了展望,旨在为该领域的相关研究提供资料和借鉴。