不同进水碳氮比对水平潜流人工湿地脱氮效果的影响_丁怡
- 格式:pdf
- 大小:482.40 KB
- 文档页数:4
植物固体碳源添加对人工湿地脱氮效果的影响熊家晴;孙建民;郑于聪;陆峰宇;付山;王晓昌【摘要】选用芦苇为碳源,分析了经过简单处理、碱泡处理、碱热处理3种预处理方式后芦苇的静态释碳规律及其对反硝化的促进作用,在此基础上研究了碱热处理芦苇对人工湿地净化微污染水的促进作用.结果表明,碱预处理后的芦苇具有持续释放碳源的能力,进而能够持续强化系统的反硝化能力.在人工湿地系统中添加碱热处理的芦苇在不显著提高系统出水COD的前提下,显著提高了人工湿地的脱氮除磷能力,TN、TP平均去除率分别提高了39.36%、16.10%.【期刊名称】《工业水处理》【年(卷),期】2018(038)009【总页数】4页(P41-44)【关键词】人工湿地;反硝化;植物碳源;芦苇【作者】熊家晴;孙建民;郑于聪;陆峰宇;付山;王晓昌【作者单位】西安建筑科技大学环境与市政工程学院,西北水资源与环境生态教育部重点实验室,陕西西安710055;西安建筑科技大学环境与市政工程学院,西北水资源与环境生态教育部重点实验室,陕西西安710055;西安建筑科技大学环境与市政工程学院,西北水资源与环境生态教育部重点实验室,陕西西安710055;西安建筑科技大学环境与市政工程学院,西北水资源与环境生态教育部重点实验室,陕西西安710055;西安建筑科技大学环境与市政工程学院,西北水资源与环境生态教育部重点实验室,陕西西安710055;西安建筑科技大学环境与市政工程学院,西北水资源与环境生态教育部重点实验室,陕西西安710055【正文语种】中文【中图分类】X703.1人工湿地是一种强化的生态处理设施,通过湿地内植物、基质和微生物间的物理、化学和生物作用来完成对进水污染物的降解〔1〕。
此外,人工湿地因具有建设形式多样、净化效果好、易运行管理等优点,在国内外已被广泛应用于微污染水的处理〔2〕。
但是在处理低碳氮比污水时(污水厂出水或者面源污染等),因为反硝化过程中所需的碳源不足而影响了人工湿地对污水的净化效果。
不同基质对人工湿地脱氮效果和硝化及反硝化细菌分布的影响不同基质对人工湿地脱氮效果和硝化及反硝化细菌分布的影响摘要:人工湿地作为一种环境友好型的水处理工程,在脱氮过程中发挥着重要作用。
本研究通过开展对不同基质人工湿地的实地调查和实验研究,探讨了不同基质对人工湿地脱氮效果以及硝化及反硝化细菌分布的影响。
结果表明,不同基质对人工湿地脱氮效果有显著影响,同时也对硝化及反硝化细菌的分布产生了一定影响。
1.引言氮是自然水体中常见的污染物之一,过量的氮会导致水体富营养化问题。
传统的氮污染处理方法如化学处理和生物处理等存在成本高、运行复杂等问题。
而人工湿地作为一种较为成熟的湿地生态系统模拟工程,在脱氮方面具有显著的优势。
然而,人工湿地的脱氮效果与湿地底质物质的差异有关,因此研究不同基质对人工湿地脱氮效果和硝化及反硝化细菌分布的影响具有重要意义。
2.材料与方法2.1 实地调查在多个在用的人工湿地现场进行调查,记录不同基质的特征,并采集相应的水样和底泥样品进行实验研究。
2.2 实验设计选取具有代表性的人工湿地基质材料,包括沙质土壤、粘土、稻壳和木屑等,构建人工湿地实验池。
实验池按照一定比例加入氨氮和亚硝酸盐氮的水溶液,并分别设置4个处理组和1个对照组进行实验。
2.3 样品分析采集水样和底泥样品后,对其氮含量进行测定,以评价不同基质的脱氮效果。
此外,对水样和底泥样品进行硝化菌和反硝化菌的培养分离工作,并通过PCR方法对其进行分子鉴定。
3.结果与讨论3.1 实地调查结果实地调查发现,不同基质的人工湿地在脱氮效果上存在差异。
其中,沙质土壤湿地对氮的去除效果最好,其次是粘土湿地。
而稻壳和木屑等材料的脱氮效果较差,可能是因为其比表面积小、通气性差、氮转化微生物较少所导致。
3.2 实验结果实验结果显示,不同基质的人工湿地在脱氮效果上也存在差异。
与对照组相比,沙质土壤湿地和粘土湿地的脱氮效果明显,氮含量显著降低。
稻壳和木屑湿地的脱氮效果较差,氮含量仅略有下降。
不同淹水频率下湿地土壤碳氮磷生态化学计量学特征1. 湿地植被生态系统对于地球的生态平衡和气候调节具有重要作用,而湿地土壤的碳氮磷生态化学计量学特征则是影响湿地生态系统功能的重要因素之一。
本文将从不同淹水频率对湿地土壤碳氮磷生态化学计量学特征的影响入手,探讨这一主题的深度与广度。
2. 淹水频率对湿地土壤碳氮磷生态化学计量学特征的影响2.1. 不同淹水频率下湿地土壤碳的特征2.1.1. 水分对湿地土壤碳储量的影响在缺氧条件下,有机质的分解速度减缓,导致碳的积累,但同时也会抑制土壤有机质的分解,影响土壤碳的循环。
2.1.2. 淹水对土壤碳酶活性的影响淹水会降低土壤中碳酶的活性,从而影响土壤中碳的代谢和积累。
2.2. 不同淹水频率下湿地土壤氮的特征2.2.1. 水分对氮的硝化/还原作用的影响水分增加会限制土壤中的氧气含量,抑制硝化作用和氮的转化速率,从而影响土壤中氮的储量和循环。
2.2.2. 淹水对土壤氮素的损失淹水条件下,土壤中的氮素容易流失,导致土壤氮的减少和失衡。
2.3. 不同淹水频率下湿地土壤磷的特征2.3.1. 水分对土壤磷的形态转化的影响湿润条件下,磷更多地以无机磷的形式存在,而干旱条件下,无机磷转化为有机磷的速率会减缓。
2.3.2. 淹水对土壤磷的有效性的影响淹水条件下,土壤磷的有效性会减少,导致植物对磷的吸收受到限制。
3. 淹水频率对湿地土壤碳氮磷生态化学计量学特征的影响的意义和启示3.1. 对于湿地生态系统的管理和保护具有重要意义3.1.1. 深入了解淹水频率对土壤碳氮磷特征的影响,可以为湿地的合理利用和生态修复提供科学依据。
3.2. 对于湿地碳循环与温室气体排放的影响有着重要启示3.2.1. 正确认识淹水频率对土壤碳特征的影响,有助于准确评估湿地对大气中二氧化碳的吸收和排放的影响。
3.3. 对于湿地植被和生物多样性的保护与恢复提供了重要参考3.3.1. 了解不同淹水频率下土壤氮磷特征的变化,可以帮助科学家和管理者更好地规划湿地保护与恢复的措施。
潜流型人工湿地对氮污染物的去除效果研究一、概览在随着社会和城市化快速发展,氮污染物排放问题日益受到关注。
人工湿地作为一种生态友好、经济有效的污水处理技术,在全球范围内得到广泛应用。
传统的人工湿地对氮污染物去除效果有限,无法满足日益严格的环保要求。
深人研究潜流型人工湿地对氮污染物的去除效果显得至关重要。
本文从潜流型人工湿地的基本原理出发,概述了其处理氮污染物的优势与挑战,并通过系统综述相关研究文献,旨在深入了解潜流型人工湿地在氮污染物去除方面的效果及影响因素,为实际工程应用提供理论指导。
1. 人工湿地的概念及作用人工湿地是指模拟自然湿地生态系统而建立的人工生态环境系统。
它主要由人工介质、植物和微生物等组成,并通过物理、化学和生物等多种途径实现对污染物流的净化作用。
通过植物吸收、富集和降解水体中的含氮污染物,减少水体中的氮含量;通过微生物的硝化反硝化作用,实现氮的生物转化,将氧化态氮转化为还原态氮通过介质的吸附和过滤作用,阻止泥沙和其他悬浮物对水质的恶化作用;通过植物的根系分泌物质对水体中氮的吸收,促进营养物质的循环利用。
人工湿地作为一种高效的净水技术,不仅投资成本低,而且运行费用低,尤其适用于一些干旱、缺水地区和城市河道的水环境治理。
2. 氮污染物的来源与危害农业化肥:农业活动中的化肥使用是水中氨氮、硝酸盐和亚硝酸盐等氮污染物的重要来源。
过量施用以及不合理的施肥方式会导致氮肥的流失,对水体造成污染。
生活污水:生活污水中含有一定量的氮、磷等营养物质,这些物质在微生物的作用下,会转化为氮污染物并流入水体,导致水质恶化。
工业污水:某些工业生产过程会产生含有较高氮污染物的废水,如合成氨生产、石油化工等。
如果未经处理或处理不充分,这些废水排放到河流、湖泊中会对水质造成严重影响。
水体富营养化:当水体中氮、磷等营养物质含量过高时,会导致藻类和水生植物过度生长,形成富营养化现象。
这不仅影响水生生态系统的稳定,还可能引起水体溶解氧下降,威胁鱼类和其他水生生物的生存。
CN及氮源形式对潜流式人工湿地脱氮效果的影响
C/N及氮源形式对潜流式人工湿地脱氮效果的影响
研究了C/N及氮源形式对潜流式人工湿地脱氮效果的影响.结果表明,当潜流式人工湿地进水C/N由2.0增大到6.0时,总氮的去除效率由45%提高到70%;而当进水C/N由6.0增大到14.0时,总氮的去除效率仅由70%提高到85%,提高的幅度相对较小.潜流式人工湿地对总氮的去除效率随NH+4 -N/TN的增加而降低,随着NO-3 -N/TN的增加而提高.
作者:连小莹李先宁谢祥峰金秋作者单位:东南大学,环境工程系,江苏,南京,210096 刊名:电力环境保护英文刊名:ELECTRIC POWER ENVIRONMENTAL PROTECTION 年,卷(期):2008 24(2) 分类号:X703.1 关键词:潜流式人工湿地 C/N 氮源硝化/反硝化。
《人工湿地脱氮除磷的效果与机理研究进展》篇一摘要:本文综述了人工湿地系统在脱氮除磷方面的效果与机理研究进展。
首先介绍了人工湿地的概念及其在环境保护中的应用,然后详细分析了人工湿地脱氮除磷的原理和影响因素,最后总结了当前研究进展及未来发展方向。
一、引言随着工业化和城市化的快速发展,水体富营养化问题日益严重,其中氮、磷等营养物质的过量排放是主要原因之一。
人工湿地作为一种天然、低成本的水处理技术,具有脱氮除磷的显著效果,因此在环境保护领域得到了广泛应用。
二、人工湿地概述人工湿地是一种模拟自然湿地的生态系统,通过植物、基质和微生物的协同作用,实现对污水的净化。
其核心原理是利用物理吸附、化学沉淀和生物降解等过程去除水中的污染物。
三、人工湿地脱氮除磷的原理及影响因素(一)脱氮原理及影响因素人工湿地脱氮主要通过氨化细菌、硝化细菌和反硝化细菌等微生物的作用实现。
其中,反硝化过程是氮素去除的主要途径。
影响脱氮效果的因素包括水力负荷、基质类型及碳源等。
(二)除磷原理及影响因素人工湿地除磷主要通过基质的吸附、沉淀及植物吸收等作用实现。
其中,基质的吸附作用对除磷效果至关重要。
影响除磷效果的因素包括基质类型、植物种类及生长状况等。
四、人工湿地脱氮除磷的研究进展(一)基质改良研究通过对基质进行改良,如添加生物炭、沸石等材料,可以提高人工湿地的脱氮除磷效果。
这些材料具有良好的吸附性能,能有效地去除水中的氮、磷等污染物。
(二)复合型人工湿地研究复合型人工湿地通过将不同类型的人工湿地组合在一起,形成具有多种功能的生态系统。
这种系统可以更好地适应不同水质条件,提高脱氮除磷的效果。
(三)强化生物技术的研究与应用通过强化生物技术手段,如投加特定微生物、优化湿地植物配置等,可以进一步提高人工湿地的净化能力。
这些技术手段可以有效地促进氮、磷等污染物的去除。
五、结论与展望综上所述,人工湿地作为一种天然、低成本的污水处理技术,在脱氮除磷方面取得了显著的成果。
不同组合类型人工湿地污水处理效果比较*柳明慧1宋玉丽2吕涛1吴树彪1鞠鑫鑫2常永江3陈理1董仁杰1(1.中国农业大学工学院,北京100083;2.中国农业大学水利与土木工程学院,北京100083;3.中国农业大学农学与生物技术学院,北京100083)摘要:构建室内潮汐流-水平潜流和水平潜流-潮汐流2种不同组合人工湿地系统,探讨不同组合人工湿地系统对污染物的去除效果。
研究结果表明:1)当进水总有机碳平均质量浓度为75.9mg /L ,氨氮平均质量浓度为99.4mg /L 时,潮汐流-水平潜流和水平潜流-潮汐流人工湿地系统对总有机碳的去除率分别为90.2%和91.3%,氨氮平均去除率分别为19.5%和39.2%,总氮平均去除率分别为10.3%和30.5%。
水平潜流-潮汐流人工湿地系统对氮素表现出较好的去除能力。
2)在进水氨氮浓度不变,降低潮汐流-水平潜流组合人工湿地进水的总有机碳浓度至23.1mg /L ,同时,升高水平潜流-潮汐流进水的总有机碳浓度至105.0mg /L 时,2组湿地系统对氮素的平均去除率均得到大幅度提高,氨氮去除率分别为78.9%和80.6%,总氮平均去除率也分别升高到45.4%和51.8%。
关键词:潮汐流;水平潜流;组合人工湿地;处理效果DOI :10.13205/j.hjgc.201402006TREATMENT PERFORMANCE OF DIFFERENT COMBINATIONS OFCONSTRUCTED WETLANDS SYSTEMSLiu Minghui 1Song Yuli 2Lv Tao 1Wu Shubiao 1Ju Xinxin 2Chang Yongjiang 3Chen Li 1Dong Renjie 1(1.College of Engineering ,China Agricultural University ,Beijing 100083,China ;2.College of Water Conservancy &Civil Engineering ,China Agricultural University ,Beijing 100083,China ;3.College of Agriculture and Biotechnology ,China Agricultural University ,Beijing 100083,China )Abstract :Tidal flow-horizontal flow system and horizontal flow-tidal flow system were set up to study the removing effects of pollutants by different combinations of constructed wetland systems.The results showed that at the same influent concentration ,the average total organic carbon removal rate was 90.2%and 91.3%,the average removal of NH +4-N were 19.5%and 39.2%,and the average total nitrogen removal rate was 10.3%and 30.5%in tidal flow-horizontal flow system and horizontal flow-tidal flow system ,respectively.However ,nitrogen removal rate was highly improved in two systems when reducing organic carbon of influent in tidal flow-horizontal flow system and increasing it in horizontal flow-tidal flow system.The average NH +4-N removal rate was 78.9%and 80.6%,and total nitrogen removal rate was 45.4%and 51.8%in tidal flow-horizontal flow system and horizontal flow-tidal flow system ,respectively.Keywords :tidal flow ;horizontal subsurface flow ;hybrid constructed wetlands ;treatment effect*国家自然科学基金项目(51308536);教育部博士点基金(2013008120018)。
溶解氧和碳源在人工湿地脱氮中的耦合关系分析丁怡;王玮;王宇晖;宋新山【摘要】硝化-反硝化过程是人工湿地脱氮的主要途径。
如何同时保障硝化-反硝化这一重要脱氮机制的畅通是提高湿地脱氮效率的关键。
对溶解氧和碳源在人工湿地脱氮中的作用及其主要来源进行了描述,重点论述并分析了溶解氧和碳源在人工湿地脱氮中的耦合关系,合理调整进水中的碳氮比被认为是提高湿地脱氮效率的关键。
%Nitrification-denitrification is the main approach for nitrogen removal in constructed wetland treatment system. How to simultaneously ensure the important mechanism of nitrogen removal,nitrification-denitrification,to run smoothly is the key to the improvement of the nitrogen removal efficiency of constructed wetlands. The effect of dissolved oxygen and carbon source on nitrogen removal in constructed wetlands and its main source are described , and the coupling relationship between dissolved oxygen and carbon source in the nitrogen removal of constructed wetland is emphatically discussed. Appropriate control of the influent C/N ratio is considered the key to the improve-ment of the nitrogen removal efficiency.【期刊名称】《工业水处理》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】4页(P5-8)【关键词】人工湿地;溶解氧;碳源;脱氮;耦合关系【作者】丁怡;王玮;王宇晖;宋新山【作者单位】国家环境保护纺织污染防治工程技术中心,东华大学环境科学与工程学院,上海201620;国家环境保护纺织污染防治工程技术中心,东华大学环境科学与工程学院,上海201620;国家环境保护纺织污染防治工程技术中心,东华大学环境科学与工程学院,上海201620;国家环境保护纺织污染防治工程技术中心,东华大学环境科学与工程学院,上海201620【正文语种】中文【中图分类】X703.1氮作为引起水体富营养化的主要因素之一,从水体中脱除氮素对保护水环境具有重要意义〔1〕。
芦苇潜流人工湿地氮转移规律的定量分析黄娟;王世和;雒维国;鄢璐;钟秋爽【期刊名称】《安全与环境工程》【年(卷),期】2008(015)003【摘要】以大量试验资料为基础,对潜流型人工湿地的脱氮途径及规律进行了定量分析,并进行了脱氮机理的探讨.定量分析结果表明:潜流型人工湿地中,氨氮最大挥发量低于进水总氮的0.5%;湿地经过长期运行,基质吸附表现为惰性,仅为植物和微生物生长提供中介和场所;植物直接吸收量约占进水总氮的11%;微生物降解量约占进水总氮的50%,其中附着于基质表面的微生物降解量约为31%,附着于植物根系的微生物降解量约为19%.可见,微生物在潜流型人工湿地脱氮中起主导作用,植物的存在则进一步强化了微生物的作用.【总页数】5页(P41-44,48)【作者】黄娟;王世和;雒维国;鄢璐;钟秋爽【作者单位】东南大学市政工程系,南京,210096;东南大学市政工程系,南京,210096;东南大学市政工程系,南京,210096;东南大学市政工程系,南京,210096;东南大学市政工程系,南京,210096【正文语种】中文【中图分类】X703.1【相关文献】1.不同进水碳氮比对水平潜流人工湿地脱氮效果的影响 [J], 丁怡;王玮;王宇晖;宋新山2.基于小波神经网络的芦苇潜流人工湿地水质预测 [J], 韩耀宗;黄亮亮;宋新山;曹家枞3.不同芦苇沼泽湿地土壤全氮季节动态变化和氮储量研究(简报) [J], 白军红;王庆改;丁秋祎;高海峰4.芦苇湿地对氮磷污染物质的净化效应及其价值初步估算——以苏北盐城海岸带芦苇湿地为例 [J], 欧维新;高建华;杨桂山5.冬季强化水平潜流人工湿地微污染水体脱氮研究 [J], 陈涛;孔德芳;梁亦欣因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
不同进水方式人工湿地除污效率对比分析宋铁红1,2,尹军1,崔玉波1(1.吉林建筑工程学院环境工程系,长春130021;2.吉林大学环境能源学院,长春130021)摘要:研究了人工湿地在间歇流、连续流进水方式下处理生活污水的效率,并进行了对比分析。
在平均水力负荷4.8c m/d时,间歇流和连续流人工湿地C O D平均去除率分别为78%和64%;N H3-N平均去除率分别为60%和44%;T P平均去除率均为53%。
结果表明,间歇流进水能够提高床体内的含氧量,缓解植物根系放氧不足,提高了污染物去除率。
关键词:生活污水;人工湿地;间歇流;连续流中图分类号:X703.1文献标识码:A文章编号:1671-1556(2005)03-0046-03*C o m p a r i s o na n dA n a l y s i s o f t h eD i f f e r e n t I n f l o w s a n dE f f l u e n tW a y s o fC o n s t r u c t e d W e t l a n d f o r t h eR e m o v a lR a t e o fW a s t e w a t e rT r e a t m e n tS O N G T i e-h o n g1,2,Y I NJ u n1,C U IY u-b o1(1.D e p a r t m e n t o f E n v i r o n m e n t a lE n g i n e e r i n g,J i l i nA r c h i t e c t u r a l a n dC i v i lE n g i n e e r i n g I n s t i t u t e,C h a n g c h u n130021,C h i n a;2D e p a r t m e n t o fE n v i r o n m e n t a lE n g i n e e r i n g,J i l i nU n i v e r s i t y,C h a n g c h u n130021,C h i n a)A b s t r a c t:C o m p a r a t i v e s t u d y w a sm a d e f o rw a s t e w a t e r t r e a t m e n t e f f i c i e n c y b y u s i n g b a t c h-f l o wa n d c o n t i n-u o u s-f l o wc o n s t r u c t e dw e t l a n d s.W h e nh y d r a u l i c l o a d i n g w a s4.8c m/d,t h e a v e r a g e r e m o v a l r a t e s o f c h e m i-c a l o x y g e nd e m a n d(C O D)b y b a t c h-f l o wa n d c o n t i n u o u s-f l o wc o n s t r u c t e dw e t l a n d sw e r e78%a n d64%r e-s p e c t i v e l y.T h e a v e r a g e r e m o v a l r a t e s o fA m m o n i a-n i t r o g e n(NH4-N)w e r e60%a n d44%r e s p e c t i v e l y.B o t h o f t h e a v e r a g e r e m o v a l r a t e s o f t o t a l-p h o s p h o r u s(T P)w e r e53%.T h e r e s u l t s i n d i c a t e d t h a t t h e b a t c h-f l o w w a y o f c o n s t r u c t e dw e t l a n dm a y u t i l i z ea t m o s p h e r i c r e a e r a t i o na t a l a r g e rd e g r e e,i n c r e a s e t h e q u a n t u mo f o x y g e n i nw e t l a n db e da n d r e m o v e t h e c o n t a m i n a t i o n.K e y w o r d s:w a s t w a t e r;c o n s t r u c t dw e t l a n d;b a t c h-f l o w;c o n t i n u o u s-f l o w0引言人工湿地在欧美成为一种时尚的废水处理技术,运行和维护费用低,潜流系统较自由,水面系统具有防止蚊蝇滋生等优点。