人工湿地处理污染河水的持续性运行研究_张建

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《2024年人工湿地去污机理及其国内外应用现状》范文

《2024年人工湿地去污机理及其国内外应用现状》范文

《人工湿地去污机理及其国内外应用现状》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展,水体污染问题日益严重,对生态环境和人类健康造成了严重威胁。

人工湿地作为一种新型的生态水处理技术,因其独特的去污机理和良好的环境效益,受到了广泛关注。

本文将详细介绍人工湿地的去污机理,并探讨其在国内外的应用现状。

二、人工湿地的去污机理人工湿地是一种模拟自然湿地的生态系统,通过植物、微生物、基质等元素的相互作用,实现对污水的净化。

其去污机理主要包括物理吸附、生物膜法和植物吸收三个方面。

1. 物理吸附人工湿地中的基质(如砂、石、土壤等)具有较大的表面积和孔隙度,能够吸附污水中的悬浮物、有机物等污染物。

这些污染物被吸附在基质表面,通过沉淀、过滤等作用,实现初步的净化。

2. 生物膜法生物膜法是人工湿地去污的主要机制之一。

在湿地中,微生物在基质表面形成生物膜,通过氧化、还原、分解等生物化学反应,将有机物、氮、磷等污染物转化为无害或低害的物质。

此外,微生物还能通过与植物根系的协同作用,提高湿地的净化效果。

3. 植物吸收人工湿地中的植物通过根系吸收污水中的营养物质(如氮、磷等),并将其转运到地上部分,通过光合作用等生理过程,将污染物转化为无害物质。

此外,植物还能为微生物提供生存环境,促进生物膜的形成和生长,进一步提高湿地的净化效果。

三、国内外应用现状1. 国内应用现状近年来,我国在人工湿地领域取得了显著成果。

在污水处理方面,人工湿地已广泛应用于生活污水、工业废水、农业污水等领域。

例如,在城市污水处理方面,人工湿地与城市管网相结合,有效降低了污水处理成本;在农业领域,人工湿地用于处理农田径流和畜禽养殖废水,减少了农业面源污染。

此外,人工湿地还在生态修复、景观建设等方面发挥了重要作用。

2. 国外应用现状国外在人工湿地领域的研究和应用起步较早,目前已形成了较为成熟的技术体系。

在污水处理方面,人工湿地被广泛应用于生活污水、工业废水、雨水收集等领域。

《2024年强化人工湿地对富营养化水体的修复及作用机理研究》范文

《2024年强化人工湿地对富营养化水体的修复及作用机理研究》范文

《强化人工湿地对富营养化水体的修复及作用机理研究》篇一一、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,成为全球关注的热点环境问题。

人工湿地作为一种自然的生态工程,具有低成本、高效率等优点,被广泛应用于富营养化水体的修复与治理。

然而,传统的人工湿地往往面临着处理效率低、污染物去除效果不稳定等问题。

因此,本研究旨在通过强化人工湿地的设计与运营策略,提高其对富营养化水体的修复效果及作用机理的理解。

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、基质和微生物的相互作用,实现对水体的自然净化。

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。

人工湿地因其成本低廉、维护简单、生态友好等特点,在污水处理和水体修复领域得到了广泛应用。

三、富营养化水体的危害与人工湿地的应对富营养化水体主要由过量的氮、磷等营养物质引起,导致藻类及其他浮游生物大量繁殖,破坏水体的生态平衡。

这些营养物质也是人工湿地处理水体的主要目标。

通过合理设计的人工湿地系统,能够有效地去除水中的氮、磷等污染物,从而减轻水体的富营养化程度。

四、强化人工湿地的设计与运营策略为了进一步提高人工湿地的处理效率,本研究提出以下强化措施:1. 优化植物配置:选择适合的湿地植物,通过其根系吸附和生物量积累来去除水中的营养物质。

2. 基质改良:通过添加特殊的基质材料,如生物炭、沸石等,增强基质对污染物的吸附能力和微生物的活性。

3. 复合微生物系统:引入特定的微生物菌群,强化生物降解过程,提高对氮、磷等污染物的去除效率。

4. 科学的水力管理:合理控制进水和排水的水力条件,保证湿地的处理效果和稳定性。

五、作用机理研究本研究通过实验和模拟手段,深入研究了强化人工湿地的作用机理:1. 物理吸附与化学沉淀:基质材料通过物理吸附和化学沉淀作用去除水中的悬浮物和溶解性污染物。

2. 生物降解过程:微生物利用湿地中的有机物作为碳源,通过硝化-反硝化、氨化等生物过程去除氮、磷等营养物质。

人工湿地系统污水处理研究进展

人工湿地系统污水处理研究进展

人工湿地污水处理系统的研究摘要人工湿地作为一种新型的污水处理系统,具有众多的优点。

分析了人工湿地的特点及运行机理,总结了人工湿地系统在污水处理中应用的发展历史,结合有关工程实例对该工艺的经济实用性作了分析,对人工湿地污水处理系统在我国的应用及前景做了展望。

关键词:人工湿地污水处理系统1、人工湿地污水处理系统概述1.1定义人工湿地是为了人类的利用和利益,通过模拟自然湿地,人为设计与建造的由基质、植物、微生物和水体组成的复合体,利用生态系统中基质-水生植物-微生物的物理、化学和生物的三重协同作用来实现对污水的净化。

1.2人工湿地系统的组成人工湿地主要由三部分组成植物、微生物、填料。

1.2.1植物如芦苇,风车草等。

水生植物可以直接吸收污水中的有机物作为其生长的营养物质,也可以吸附、富集一些有毒的重金属。

植物可以将空气中的氧气输送到根区,造成厌氧环境中根区微环境局部有氧的状态,为床体中好氧和厌氧微生物提供良好的环境。

根系在基质中的生长可以起到维持水力传输的作用。

植物的叶茎根系扩大了微生物的附着场所,促进了生物膜的发展。

1.2.2微生物种群微生物在湿地对污水中污染物的生物降解过程中起到了重要的作用。

废水流入湿地后,固体悬浮物和颗粒有机物被湿地基质及植物根系阻拦截留,有机物被生物膜吸附后通过微生物的呼吸作用去除。

1.2.3基质填料如土壤、砂子、砾石。

湿地床中的基质是微生物生长的空间和场所,是湿地水生植物的载体,根据湿地设计结构类型的不同,污水在床体的基质缝隙潜流型或在床体表面表面流型流动,污水中不溶性有机物通过沉淀、基质过滤等物理作用,可以很快地被截留进而被微生物降解可溶性有机物则可通过植物根系和基质上生物膜的吸附、吸收及微生物呼吸代谢被除去。

1.3人工湿地系统的分类1.3.1表层流人工湿地(SurfaceFlowConstructedWetland)表层流人工湿地在外貌和功能上都与自然湿地最为相似,一般有一个或几个填料床组成,床底填有基质并有防漏层阻止废水渗入地下而污染地下水;废水在土壤的上层水平流动,废水经常同表层水混合在湿地内流动,持续时间一般为10天;固态悬浮物被填料及根系阻挡截留通过湿地而沉淀,同时微生物也附着在填料或植物的根茎叶上发挥生物降解作用。

人工湿地对汾河污染水处理试验研究

人工湿地对汾河污染水处理试验研究

N 4 N: H + 纳氏试剂分光光度法。 _
4 试验分 析 与结论
41 C . OD去 除试验 结果及分析
人工 湿地 的显著特点之一就是对有机物有 较强 的去除能力 。 不溶性 有 机物通过湿地 系统 的沉淀 、 过滤 可以很快从废水 中截 留下来 , 被微小
生物加 以利用 ; 可溶性有机物则通过生物膜 的吸附和微生物的代谢过程 被去除 。其中生物降解过程 主要是通过耗氧和厌氧代谢来 完成 , 以此
定。
2 汾河 污染 水概 况
汾河流域是 山西省工业集 中、农业发 达的地 区。工业产值 占全省 4 %。 6 农业产值 占 6 % 汾河水资源养育着山西省 4 %的人 民 . 4 1 汾河流域
取水总量 占全省水利用总量的 4 %。 6 汾河是 山西 省工农业 生产和人 民生 活用水的主要水源 。 太原段汾河污染主要来 自汾河二库上游沿岸 的洗煤厂 、焦化 厂、 农
和植物的收割最终 从系统 中去除 -1 90 1o 湿地 系统进 水采取河水中投加药剂人工配 备的方 式 ,配水 C D浓 O
Байду номын сангаас
地面水最低水质标准( V类 )一5 , 中化学 耗氧量 1 %的河段超标 l7 倍 其 0 0

3 试验装 置 与测定
31 试验 装 置 .
度理论值 为 l5 g . / 进水 C D浓度以实测为准。配置好的污水置于配 1m L O 水池中 , 利用重力流 向湿地床 中进水。 试验以 1 e / 的水力负荷 向湿地 0 md 床进 水 , 运行一段时 问 , 处理效率稳 定后 , 究芦苇床 湿地对 C D的去 研 O 除效率 。湿地系统去除 C D的实验数据见网 2 O 。

水平潜流人工湿地净化受污染水体研究

水平潜流人工湿地净化受污染水体研究

强的去除能力,如有机物、重金属、氮磷等营养盐等。但研究也指出,该技 术的实际应用仍存在一些问题,如处理效果受气候条件、污染物种类和浓度等因 素影响。
三、研究方法
本研究采用文献调查和实验研究相结合的方法。首先,通过对水平潜流人工 湿地净化受污染水体的相关文献进行梳理和分析,明确研究现状和不足。其次, 设计水平潜流人工湿地实验系统,选取合适的植物和介质,通过控制实验条件,
展望未来,随着技术的不断进步和创新,曝气强化水平潜流人工湿地技术将 在黑臭水体治理中发挥更大的作用。未来研究方向包括优化人工湿地填料的选择 和布局、提高微生物接种剂的代谢效率等方面,以进一步提高黑臭水体的净化效 果。
加强该技术的推广应用和产业化发展,为城市环境治理和生态修复做出更大 的贡献。
谢谢观看
探讨不同因素对净化效果的影响。实验过程中,定期采集水样,测定各项水 质指标,如COD、TN、TP等,对净化效果进行定量评估。
四、研究结果
实验结果表明,水平潜流人工湿地对受污染水体具有显著的净化效果。在进 水COD浓度为200mg/L时,出水COD浓度降至10mg/L以下。此外,该系统对TN和TP 的去除率分别达到60%和80%以上。分析发现,植物的吸收和介质吸附在净化过程 中发挥了重要作用。
同时,实验还发现,气候条件对处理效果的影响具有一定的规律性,气温低、 湿度高时净化效果较好。
五、结污染水体具有显著的净化效果,具有在 实践中应用的潜力。然而,处理效果受到多种因素的影响,如污染物种类和浓度、 气候条件等。未来研究应进一步探讨如何优化系统设计,提高处理效率。此外, 可以结合其他
2、微生物生长与代谢
通过观测微生物接种剂的生长情况,发现其在曝气强化水平潜流人工湿地系 统中生长良好,代谢活跃。这表明曝气强化技术能够为微生物提供良好的生长环 境,促进其代谢活动,从而提高黑臭水体的净化效率。

人工湿地在城市污水处理中的应用研究

人工湿地在城市污水处理中的应用研究

3 人工 湿地在不 同环 境下的应用及效 果
3 1 植 物 的布局 .
3 1 1 沉 水 植 物 ..
以芦 苇 、 香蒲为主 的植 物 , 由于其 具有发 达 的根 系 、 营养 物 质 吸收能力 强 、 向水体输 氧等特点 , 可 在特定 的人 工湿地中长势 良好 , 可郁闭整个水 面 , 有效 吸附 、 拦截悬 浮物 … 。这 些沉水 植
通过植物根 系生物膜的吸 附、 收及生 物代谢 降解过 程而被 分 吸
解 、 除。 去
1 3 湿 地 的作 用 .
湿地不仅 可以提供水源 、 补充 地下水 、 防止 自然 灾 害 、 除 清 和转化毒 物和杂质并保 留营 养物质 , 可 以固定二氧 化碳调 节 还
城市气候 , 从而保护城 市生物 和遗传 多样性 。而作 为湿地 的一 种更为直接 和有效 的类型 一人工湿地 , 由于其有低廉的投资 , 良
除率为 8 % ,S去除率为 8 % ,P去除率为 8 % , 5 S 7 T 5 氨氮 去除率
为 5% , 4 污水 中的无机污染 物( 重金属 ) 和有机物也很 大程度地
3 2 4 城 市 污染 河水的 净化 ..
研究表明复合垂直流湿地也对城市污染河水具有 良好的去 除效果 J 其 对河 水 中 T T C D和 s , N、P、 O s的平均 去 除率可 达 5 % ,5 ,5 0 8 % 8 %和 8 % 以上 。垂 直下行 流 与水 平流 复合 人 工 0 湿地 系统 对 T T C D 和 s N、 P、 O s的平 均 去 除率 分 别 为 4 % , 3
1 湿 地
1 1 湿 地 的定义 .
湿地系指天然或人 工 、 长期或 暂时之 沼泽地 、 炭地 , 有 泥 带

人工湿地污水处理技术及其发展应用

人工湿地污水处理技术及其发展应用

人工湿地污水处理技术及其进步应用一、引言随着城市化进程的加快和人口的快速增长,城市污水处理成为一项重要的环保任务。

传统的污水处理方式存在着高能耗、高成本、设备复杂等问题。

在此背景下,人工湿地污水处理技术应运而生,成为一种环保、经济、可行的选择。

本文将重点探讨人工湿地污水处理技术的原理、分类、进步及其应用。

二、人工湿地污水处理技术的原理人工湿地污水处理技术利用湿地植物和微生物的生长代谢作用,通过吸附、沉淀、过滤和生物降解等过程,将污水中的有机物、氮、磷等污染物转化为无害物质,从而达到净化水质的目标。

三、人工湿地污水处理技术的分类依据湿地的自然状况和处理方式的不同,人工湿地污水处理技术主要分为自然湿地模拟与改造湿地模拟两类。

1. 自然湿地模拟自然湿地模拟是将自然湿地中的特定植物和生态系统模拟到人工湿地环境中,通过植物的吸附、沉淀和微生物的降解作用来处理污水。

这种方法具有机理简易、效果稳定的优点,主要用于污水中低浓度有机物的处理。

2. 改造湿地模拟改造湿地模拟是在自然湿地的基础上进行改造和优化,使其更适合污水处理需求。

改造湿地可以分为人工湿地、人工填埋湿地和人工流淌床湿地等几个种类。

这些改造湿地能够充分利用湿度、温度和土壤条件等因素,提高污水处理效果,适用于不同种类和不同浓度的污水处理。

四、人工湿地污水处理技术的进步人工湿地污水处理技术的进步经历了几个阶段。

1. 初期阶段人工湿地污水处理技术最早出现于上世纪70时期,初期主要应用于农田排水和城市污水处理。

该阶段的人工湿地模拟主要使用自然湿地的植物和土壤,效果有限。

2. 技术改进阶段上世纪80时期,湿地科学探究的进展和湿地工程实践的积累,推动了人工湿地污水处理技术的进一步进步。

探究人员开始将人工湿地与生态学、水文学及微生物学等学科结合起来,提出了更加系统的工程设计和运营管理方法。

3. 高效处理阶段近年来,人工湿地污水处理技术在高效处理方面取得了显著的进展。

污染河水的人工湿地净化特性及植物作用原理研究

污染河水的人工湿地净化特性及植物作用原理研究

污染河水的人工湿地净化特性及植物作用原理研究一、本文概述随着工业化和城市化的快速发展,水体污染问题日益严重,其中河流污染尤为突出。

人工湿地作为一种模拟自然湿地的生态工程技术,在净化污染河水方面展现出独特的优势。

本文旨在探讨污染河水的人工湿地净化特性,并深入研究植物在其中的作用原理。

文章首先概述了人工湿地的基本概念、发展历程及其在河水净化中的应用现状。

随后,详细分析了人工湿地净化污染河水的机制,包括物理、化学和生物三个方面的协同作用。

在此基础上,重点探讨了植物在人工湿地净化过程中的作用,包括植物对污染物的吸收、转化和排放等方面。

文章总结了人工湿地净化污染河水的优势和局限性,并提出了未来研究方向和建议。

通过本文的研究,旨在为人工湿地在河流污染治理中的实际应用提供理论依据和技术支持。

二、人工湿地净化特性人工湿地作为一种模拟自然湿地的生态工程,在净化污染河水方面展现出独特的优势。

其净化特性主要体现在以下几个方面。

人工湿地通过物理作用,如过滤、沉淀和吸附,直接去除河水中的悬浮颗粒物。

湿地基质中的土壤和砾石层可以有效截留和沉淀这些颗粒物,减少水体中的悬浮物含量。

人工湿地通过生物作用,如微生物的分解作用,进一步降解有机物和营养盐。

湿地中的微生物群落能够利用有机物作为能量来源,通过生物降解过程将有机物转化为无害的物质,如二氧化碳和水。

同时,微生物还能将氮、磷等营养盐转化为气态氮或难溶性磷酸盐,从而降低水体中的营养盐浓度。

人工湿地还通过植物作用,如吸收、转运和挥发,进一步净化河水。

湿地植物通过根系吸收水体中的营养物质,如氮、磷等,并将其转运到植物体内进行利用。

同时,植物还能通过蒸腾作用挥发水分,降低水体的盐分浓度。

人工湿地还具有良好的生态稳定性。

湿地中的生物群落结构复杂,食物链和食物网多样,这使得湿地生态系统具有较高的抗干扰能力和自我修复能力。

即使在外界环境发生变化时,湿地也能通过内部生物群落的调整来维持其净化功能的稳定。

盐龙湖人工湿地净化微污染河水水质研究

盐龙湖人工湿地净化微污染河水水质研究
o f mi c r o— c o n t a mi n a t e d wa t e r p u i r ic f a t i o n .T h e r e s u l t d e mo n s t r a t e s t h a t v o l c a n i c r o c k h a s g r e a t e s t s a t u r a t e d a d s o r p t i o n c a p a b i l i t y a n d mi c r o o r g a n i s m b i o ma s s w h i c h h i n t s v o l c a n i c r o c k a h i g h q u a l i t y CW s s u b s t r a t e .
工程 建 设 与管 理
2 0 1 3. 1 4 中 国 水 利
盐 龙湖 人 工 湿地 净化微污染河水水质研 究
罗利 民 ’ ,何玉 良 ’ ,郑 军 田 ’ ,仓 基俊
( 1 . 江苏省 盐城 市 水利 局 , 2 2 4 0 0 2 , 盐城 ; 2 . 江苏省 盐城 市水 利科 学研 究所 , 2 2 4 0 0 2 , 盐城 )

要: 针 对作 为饮 用 水水 源 的地表 水 受 污染 问题 。 研 究 了好 氧/ 厌 氧 多级 串联 潜 流人 工 湿地 对微 污 染河水 的 净
化及 其 工艺优 化 。 结 果表 明 , 受试 填料 中火 山石 具 有较 大 的吸 附性 能、 较 好 的微 生物 生长 能力 , 是 最佳 脱 氮效果 , 中试 条件 下 , 当水 力 负荷 为 1 0 m3 / ( m ・ d ) 时, 出水 中总氮低
c o n t a mi n a t e d wa t e r p u if r i c a t i o n .

高等学校科学技术进步奖推荐书

高等学校科学技术进步奖推荐书

高等学校科学技术进步奖推荐书(2018年度)一、项目名称基于生物调控的人工湿地水质净化关键技术与应用二、申报奖种科技进步奖三、推荐单位山东大学四、项目简介人工湿地技术利用植物、动物、微生物的综合生态作用实现污水的有效净化,具有基建投资省、运行费用低、生态景观美化等重要优点,在发展中地区水污染治理领域具有突出的应用优势。

常规人工湿地技术往往重视植物的功能,却忽视了动物、微生物等生物的重要功能以及各种生物之间的协同作用,导致冬季净化效果差、植物易退化和腐烂以及复氧能力弱造成的微生物脱氮性能低下等关键技术瓶颈问题,极大限制了其工程应用规模和效果。

本项目在国家科技重大专项、国家自然科学基金等项目的支持下,历经十余年科技攻关和工程实践,创新性提出了“植物-动物-微生物”协同强化机制和方法,系统构建了基于生物调控的人工湿地净化功能强化关键技术,显著提高了人工湿地的污染物去除效果和可持续运行的稳定性,为我国水污染防治提供了经济有效、生态良好的水质净化与生态修复关键技术。

主要技术创新成果如下:(1)针对冬季人工湿地处理效率严重降低的问题,揭示了不同植物种群在人工湿地中不同季节的生态位互补效应,明确了动物、植物、微生物之间的协同作用原理,通过季节性耐寒沉水植物的梯级配置和鱼类、底栖动物、微生物之间的协同强化技术创新,显著提升冬季人工湿地的生物多样性与生物活性,实现冬季污染物去除率的大幅度提升,破解了人工湿地冬季运行不稳定的关键难题。

(2)针对植物易退化和腐烂及其导致的效率降低和二次污染等问题,基于维管束湿地植物茎叶多孔的微观特性,创新性提出了基于根系微环境调节的植物季节性收割方法,研发了湿地植物高价值生物质资源化利用技术,以湿地植物生物质的收割和高价值资源化的技术创新实现人工湿地系统中污染物的有效去除,有效保障了人工湿地的长期可持续运行。

(3)针对湿地复氧能力弱及其导致的微生物脱氮性能低下等问题,从微生物群落结构和功能的定向优化入手,通过潮汐运行、根区人工增氧、尾气增氧等技术创新,研发基于湿地植物生物炭的微生物碳源补给关键技术,显著优化了污水生物与生态净化系统的物质能量循环,为提升微生物净化性能提供了经济有效的技术手段。

人工湿地技术在城市微污染水体处理中的应用

人工湿地技术在城市微污染水体处理中的应用

人工湿地技术在城市微污染水体处理中的应用发表时间:2020-10-13T01:32:25.325Z 来源:《防护工程》2020年18期作者:王鹏张盼红[导读] 随着人们对生活质量的提高,其对水处理技术要求也有了更高的标准,只有不断更新现有的水处理技术,才能确保水质达标,满足人民的生活和生产需要。

陕西省水利电力勘测设计研究院陕西西安 710001摘要:随着人们对生活质量的提高,其对水处理技术要求也有了更高的标准,只有不断更新现有的水处理技术,才能确保水质达标,满足人民的生活和生产需要。

人工湿地处理技术是一个新兴的污水处理技术,可有效改善轻污染水体的水质,在处理微污染水体具有明显的经济效益和环境效益。

本文详述了人工湿地处理工艺在微污染水体中的应用及优缺点,同时对其应用前景进行了展望。

关键词:人工湿地;微污染;水处理一般而言,人工湿地技术在处理微污染水体时,起净化作用的主要为沉水植物以及挺水植物,其对污水的处理效果显著提升,可以有效地评估和改善水质的状况,挺水植物还可以作为景观美化植物,具有明显的经济效益;同时,水是人类社会发展的重要战略和不可或缺的资源,水环境质量的优劣直接取决于人们的日常生活质量。

因此,在经济和社会高速发展时期,提高水体质量,确保水质安全,是应用人工湿地技术研究的主要目标。

1人工湿地技术在微污染水体处理中的重要意义随着人工湿地技术的不断发展,其对居民用水的质量也提供了充分的技术支持和净化保证。

因此,对人工湿地技术的研究不仅有效提高了水质,而且促进水净化技术的发展,为居民的正常水提供了很大的保障。

对微污染水处理技术进行了研究和开发,以人工湿地耕作技术为基础的水资源管理和有效管理,可以为安全的水资源奠定坚实的基础。

2人工湿地技术在微污染水体处理中的技术标准要求通常,在处理微污染水体使用人工湿地技术时,必须明确区分具体类型的污染、水资源的管理和处理方式。

这包括对水资源进行定期分析,并根据废水处理中的物质类型对水质量进行不寻常的分析。

《2024年人工湿地处理污水的机理与效率》范文

《2024年人工湿地处理污水的机理与效率》范文

《人工湿地处理污水的机理与效率》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展,污水处理问题逐渐凸显,成为了环境保护和可持续发展领域的热点问题。

人工湿地作为一种自然的污水处理技术,因其低能耗、低成本、生态友好等特点,得到了广泛的关注和应用。

本文将详细探讨人工湿地处理污水的机理及其效率。

二、人工湿地的定义与分类人工湿地是一种模拟自然湿地的生态系统,通过植物、微生物和基质等的共同作用,去除污水中各种污染物,如重金属、有机物和营养元素等。

人工湿地可按照不同的标准进行分类,如按照其使用的水体类型、设计类型和所含基质类型等。

三、人工湿地处理污水的机理人工湿地处理污水主要依赖于物理、化学和生物的协同作用。

具体来说,其处理机理包括以下几个方面:1. 物理作用:通过基质(如砂、石等)的过滤和吸附作用,去除污水中的悬浮物和部分有机物。

2. 化学作用:通过氧化还原反应、沉淀反应等过程,去除污水中的重金属和营养元素。

3. 生物作用:通过湿地中的植物、微生物等生物体的吸收、分解和转化作用,去除污水中的有机物和营养元素。

其中,微生物在人工湿地的处理过程中起着关键作用,它们通过分解有机物产生能量和营养物质,同时将有害物质转化为无害物质。

四、人工湿地的处理效率人工湿地的处理效率主要表现在以下几个方面:1. 对有机物的去除:人工湿地对有机物的去除效率较高,主要通过微生物的分解作用实现。

研究表明,人工湿地对BOD5(生化需氧量)和COD(化学需氧量)的去除率可达70%-90%。

2. 对重金属的去除:人工湿地通过沉淀、吸附和离子交换等过程,有效去除污水中的重金属。

对于常见的重金属如铅、汞、镉等,人工湿地的去除率可达50%-80%。

3. 对营养元素的去除:人工湿地对氮、磷等营养元素的去除主要通过微生物的硝化、反硝化作用以及植物的吸收作用实现。

对于总氮和总磷的去除率可达60%-90%。

4. 综合效益:人工湿地不仅能处理污水,还能为周围环境提供生态效益。

人工湿地对城市污染河水的净化效果及机理

人工湿地对城市污染河水的净化效果及机理

人工湿地对城市污染河水的净化效 果及机理
赵 建 朱 , 伟 , 赵联芳 ,
( : 大学 1 8 0 ( : 大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验富 , 2 河海 南京 20 9 ) 10 8

要: 针对采用人工 湿地 系统净化镇江市 内污染较为严重的古运 河河水 中遇 到的问题 , 采用 复合垂直流人工 湿地小试
Ga e rd V;Whntehdal aigo ei ert e i —o os utdw t d (V W )W bu 7 0 e yrui l dn f h tg e vrc f w cnt c el h co t n a d t al l r e n a IC s a aot 5
wae yteitgae et a-o o srce el d w r tde .T e iv siaino h trq ai fte trb h ne rt vri l w c ntu t w t eesu id h n et t ftewae u lyo d c f l d n a g o t h O dCa a h w htte s se d d p l t tc n e tain s ih r a d te wae u l y W re ta l n lso e ta h u p n e l a o c nrt sWa hg e h trq ai a wos h d o un o n t s n
Ef ce c n e h n s o e t g t e p l t d r v r wa e t o s r c e ta d i f in y a d m c a im ft a i h o l e i e t r wi c n t u t d we l n r n u h

《2024年人工湿地在污水处理中的应用案例及常见问题探讨》范文

《2024年人工湿地在污水处理中的应用案例及常见问题探讨》范文

《人工湿地在污水处理中的应用案例及常见问题探讨》篇一一、引言随着城市化进程的加速和工业化的不断推进,水污染问题日益严重,成为影响生态环境和人类健康的重要因素。

人工湿地作为一种生态友好的污水处理技术,具有处理效果好、投资成本低、操作简单等优点,因此在污水处理领域得到了广泛的应用。

本文将详细探讨人工湿地在污水处理中的应用案例,以及常见的几个问题。

二、人工湿地在污水处理中的应用案例1. 某城市人工湿地污水处理项目某城市为解决日益严重的污水问题,采用人工湿地技术建设了污水处理项目。

该项目通过模拟自然湿地生态系统,利用植物、微生物和基质的协同作用,对城市生活污水进行净化处理。

经过一段时间的运行,该人工湿地项目显著降低了污水中的有机物、氮、磷等污染物含量,出水水质达到国家排放标准。

2. 某工业园区人工湿地污水处理项目某工业园区为解决工业废水排放问题,引入了人工湿地技术。

针对园区内不同企业的废水特点,设计多级人工湿地系统。

在多级湿地的共同作用下,有效去除废水中的重金属、有毒有害物质等污染物。

经处理后的废水在回用和排放方面均达到了环保要求。

三、常见问题探讨1. 人工湿地的设计与建设问题人工湿地的设计与建设是影响其处理效果的关键因素。

设计时需根据当地气候、地形、水质等特点,选择合适的湿地类型和植物种类。

同时,要合理设置湿地基质、水力负荷等参数,确保湿地的处理效果和稳定性。

在建设过程中,需严格按照设计要求进行施工,确保湿地的结构和功能完整。

2. 人工湿地的运行与管理问题人工湿地的运行与管理是保证其长期稳定运行的关键。

需要定期对湿地进行巡视、维护和清理,保持湿地的生态平衡。

同时,要加强对进出水水质的监测,及时调整运行参数,确保出水水质达到排放标准。

此外,还需要对湿地中的植物进行养护,保持其生长良好,提高湿地的处理效果。

3. 人工湿地的效果评估与优化问题人工湿地的效果评估与优化是提高其处理效率的重要手段。

需要对湿地的处理效果进行定期评估,分析湿地中各种污染物的去除效果和出水水质情况。

人工湿地处理污水的机理与效率

人工湿地处理污水的机理与效率

人工湿地处理污水的机理与效率人工湿地是一种利用湿地生态系统进行废水处理的方法,通过生物和植物的相互作用,将废水中的有害物质去除,提高水质,达到环境保护和可持续发展的目标。

人工湿地处理废水的机理主要包括水文学过程、生物学过程和地化学过程,这些过程相互作用,共同完成废水处理的任务。

首先,水文学过程在人工湿地底部水平行流的过程中起到重要作用。

废水通过湿地的不同层次,被湿地中的土壤和沉积物吸附、吸收和过滤,同时湿地中的植物根系还能进一步吸收和转化废水中的营养物质。

废水在水平流过程中的停留时间较长,有利于废水中的污染物质被去除。

另外,水文学过程还有助于湿地底部的氧化还原条件的调节,进一步影响废水中的有机物和氨氮的去除效率。

第二,生物学过程是人工湿地废水处理的核心过程之一。

湿地中的植物根系和附着在根系上的微生物通过共生关系,能够有效去除废水中的污染物质。

植物通过根系吸收废水中的营养物质,促进废水的净化;而微生物以植物根系分泌的有机物为基质,进行有机负荷的去除和氮、磷等营养物质的循环。

此外,植物根系和微生物对废水中的有机物和重金属也有较强的吸附能力,能够起到进一步去除的作用。

第三,地化学过程在人工湿地废水处理中也有较大影响。

湿地底部沉积物中丰富的矿物和有机质能够吸附废水中的污染物质,如重金属、有机物等。

此外,沉积物中的孔隙结构能够提供良好的生物界面,促进湿地微生物的繁殖和活动,进一步加强了废水处理效果。

人工湿地作为一种新型废水处理技术,在水质净化和环境保护方面有着显著的效果。

首先,它能够使污水中的有机污染物质得到降解,有机负荷去除率可以达到80%以上,有效改善水质。

其次,湿地对氮、磷等营养物质的去除效果也很明显,这些营养物质是导致水体富营养化的主要原因之一,通过人工湿地的处理,可以减少富营养化对水体环境的破坏。

此外,人工湿地还能够去除废水中的重金属等有害物质,提高水体的安全性。

然而,人工湿地处理废水也存在一些问题,如占地面积大、建设周期长、设备投资高等。

人工湿地在污水处理厂尾水处理方面的应用探究

人工湿地在污水处理厂尾水处理方面的应用探究

人工湿地在污水处理厂尾水处理方面的应用探究摘要:目前我国的污水处理厂出水水质普遍执行一级A标准,近京地区部分新建和提标改造的污水处理厂执行北京市城镇污水处理厂水污染排放标准一级B标准,且基本直接排入地表水系,以地表水Ⅲ类为例,污水处理厂出水浓度为地表水环境质量标准的1.5~15倍(COD为1.5-2.5倍,总氮为15倍)。

当污水处理厂受纳水系污径比大于5%时,受纳水体就需要较长时间完成自净作用,当污径比大于10%时,很可能导致受纳水体的富营养化。

如何进一步提高污水处理厂出水标准,降低对自然水系的影响,已是达成人与自然和谐发展目标所需要解决的迫切问题。

关键词:人工湿地;尾水处理;污水处理1、前言随着工业的发展,水污染的加剧,同时淡水资源短缺与人民生活水平提高之间的矛盾日益加剧,水环境保护的任务也越来越艰巨。

近年来,环境科学研究在迅速发展,正在积极探索水环境污染全球效应问题,各种水处理污染的方法层出不穷,其中生态处理技术——人工湿地技术由于其低投资,出水水质好,抗冲击力强,操作简单,建造和运行费用低(仅为传统二级污水处理厂的1/10----1/2),维护方便,氨氮去除率高,同时可使污水处理与环境生态建设有机结合,在处理污水同时创造城市生态景观等特点逐步被越来越多的国家接受,并广泛应用。

2、我国工湿地的应用与发展我国在“七五”期间开始人工湿地的研究。

首例采用人工湿地处理污水的研究工作始于1988~1990年在北京昌平进行的表面流人工湿地。

处理量为500m3/d的生活污水和工业废水,占地面积为2ha,水力负荷为4.7cm/d,HRT为4.3d,BOD负荷为59 kgBOD/ha.d。

用于处理水解池出水或原污水。

1990年,原国家环境保护局华南环境科研所在深圳白泥坑建造了占地8400m2的人工湿地示范工程,处理规模为3100m3/d城镇污水。

该系统自从投入运行以来,取得较好的处理效果。

2006年,山东沙河水库新薛河入湖口人工湿地水质净化示范工程,采用橡胶坝+生态滞留塘+多级表面流人工湿地组合工艺对污染河水进行处理,占地面积约1500亩。

河流水生态环境保护技术研究

河流水生态环境保护技术研究

河流水生态环境保护技术研究
随着人类经济发展的加快,全球大多数河流水资源面临着严重的污染和生态破坏。

河流是人类赖以生存的重要自然资源,保护河流水生态环境已成为全球共同的责任。

针对这一问题,科学家们开展了河流水生态环境保护技术的研究。

下面我们来了解一下这些技术的研究进展。

一、人工湿地技术
人工湿地技术是一种以植物为主体的生态工程技术,通过植物的生长和代谢过程,清除河流中的污染物质,促进河流水的自净能力。

研究表明,人工湿地可有效地去除污染物,如重金属、有机物和氮、磷等营养元素,并促进水中微生物群落的恢复和增长。

此外,人工湿地还能够保持和提高河流的生态多样性,提高生态系统的稳定性和恢复能力。

二、生物技术
生物技术是一种基于生物反应的环境保护技术,通过利用微生物对有机、无机
及毒性污染物的吸附、营养代谢和转化、分解等能力,去除河流水中的污染物质。

生物技术具有操作简单、经济实用、环保等优点,已成为目前河流水生态环境保护的重要手段之一。

三、传统水域治理技术
传统水域治理技术是一种通过人工手段改造河流水环境的技术,包括河道疏浚、跨越式工程、岸线修整和植被绿化等。

这些技术可以有效地维护河流的水生态环境,提高其水质和水量,防止河流的水土流失和淤积,促进河流生态环境的综合治理。

总的来说,保护河流水生态环境是一个长期而复杂的过程,需要政府、社会组
织和个人共同参与。

只有综合运用多种技术和手段,才能实现河流水生态环境的有效治理和保护。

人工湿地-生态调控技术在河道治理中的应用

人工湿地-生态调控技术在河道治理中的应用

人工湿地-生态调控技术在河道治理中的应用摘要:在城市化进程中,城市经济水平显著增长,各项基础设施建设越发完善,同时,城市污染现象与日俱增,河道水环境的污染程度不一,制约了城市生态环境的可持续发展。

文章以河道污染与治理为探索主体,分析了城市河道存在的问题,探讨了人工湿地、生态调控工程的设计与应用,以期全面发挥人工湿地、生态调控复合技术的效能,实现对城市河道的综合治理,由源头控制污染物量,构建良好的河道水生态环境。

关键词:人工湿地;生态调控技术;河道治理;应用前言:在城市生态系统中,河道作为水生态的重要组成,是城市经济发展的基础。

近几年,城市经济的迅猛发展,大量污染物被直接排入河道,河道水体受到不同程度污染,河道黑臭、富营养化等越发严峻。

面对这些问题,我国发布了“水污染防治行动计划”等多种文件,明确了水环境的生态保护、生态修复的意义。

改善生态环境,修复被污染水体,越发被人们所重视[1]。

对此,修复城市河道,改变城市水环境,成为城市发展的重点。

1、城市河道常见问题1.1、防洪能力低下近几年,城市化与城镇化的建设进程不断加快,建设规模不断扩大,河道面积逐渐被侵占,用于建设各项基础设施,河道的缩减,水运能力下降,导致河道淤积,过流断面萎缩[2]。

城市人口的日益增多,导致城市的水文效应日益凸显,下垫面的硬化,使得城市水文过程发生改变,河道于洪亮、城市排泄量增多,地表汇流的历程延长,狭窄的河道很难达到排泄量需求,导致河道行洪能力低下,行洪能力低下。

一旦城市发生连续性降雨问题,极易导致雨水在路面汇聚,甚至形成洪水,威胁人们的生命健康与财产安全。

1.2、污染严重,水体自净能力低下在大多城市中,河道都是周边城镇地表径流所汇聚的主要区域,地表径流在汇入河道时,会直接将污染物一起携带进河道中,污染河道。

同时,城市部分生活污水、生产污水在未达排放标准甚至未处理的情况下直接汇入河道,降低了河道水体的流动性,水体的水流运输能力、扩散能力下降,水体自净功能跟不上河道污染速度,加重了水体污染。

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9期
环 境 科 学
1761
博市孝妇河黄土崖段的一段河滩上. 人工湿地中试 系统长 15m ,宽 115m ,深 015m ,采用废砖与废陶瓷 等体积混合物为填料 ,填料粒径 2~4cm ,沿水流方 向等 长 度 种 植 芦 苇 、菖 蒲 和 美 人 蕉 , 湿 地 面 积 22150m2 . 湿地中每种植物各占面积的 1/ 3. 植物与 湿地壁距为 0115m ,植物的种植间距为 0140m. 中试 系统的规格如表 1 所示.
Susta inable Operation of Subsurface Constructed Wetland Treating Polluted River
Water
ZHAN G J ian1 ,2 , HE Miao2 , SHAO Wen2sheng1 , HU Hong2ying2 , GAO Bao2yu1
(11 School of Environment Science and Engineering , Shandong University , Ji’nan 250100 , China ; 21Department of Environment
Science and Engineering , Tsinghua University , Beijing 100084 , China)
试验过程中的主要水质监测项目为 COD 和氨 氮 ,分别采用标准重铬酸钾法和纳氏试剂比色 法[8 ] . 另外 ,对填充介质的脱氢酶活性进行了检测 , 以研究潜流湿地系统中微生物活性的变化. 土壤脱 氢酶活性的分析方法见参考文献[ 9~11 ] .
2 结果与讨论 2. 1 孝妇河水量 、水质和水温变化分析
的可生化性较差 ,BOD5/ COD < 013. 由于河水中磷 的浓度很低 , 本研究没有将磷作为去除对象加以
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ考察.
表 2 污染河水的水质情况
Table 2 Concentration of pollutants in polluted Xiaofu river water
季节
春季 (3~5 月) 夏季 (6~8 月) 秋季 (9~11 月) 冬季 (12 月~翌年 2 月)
1 材料与方法
1. 1 试验装置 潜流人工湿地污染河水处理中试系统建设在淄
收稿日期 :2005210224 ;修订日期 :2006201212 基金项目 :国家高技术研究发展计划 (863) 项目 (2003AA601080) ;国
家自然科学基金项目 (50508019) 作者简介 :张建 (1976~) ,男 ,博士 ,讲师 ,主要研究方向为水污染控
COD
/ mg·L - 1 40~70 40~80 35~50 40~60
氨氮
/ mg·L - 1 17~50 1~40 1~10 10~16
总磷
/ mg·L - 1 < 011 < 011 < 011 < 011
1. 2 试验方法 孝妇 河 潜 流 人 工 湿 地 污 染 河 水 处 理 系 统 于
1762
环 境 科 学
27 卷
染进入河道. 随着 7 、8 月雨季的来临 ,河水中的污染 物浓度迅速降低 ,到 9 月以后 ,随着降水的减少河水 流量逐渐减小 ,河水中的污染物浓度逐渐提高.
5 、6 月的河水氨氮浓度较高 ,大多达到 30 mg/ L 以 上 ,此时 ,气温的升高促进了植物的生长和微生物活 性的提高 ,氨氮的去除效果有所提高[12 ] ,去除率达 到 20 %~50 % ;7~9 月 ,由于大量的降水导致河水 中的氨氮浓度大大降低 , 此时的氨氮去除率达到 60 %以上 ;进入 10 月以后 ,水温逐渐降低到 15 ℃以 下 ,氨氮去除率逐渐降低 ,12 月 ,水温降低到 10 ℃以 下 ,氨氮的去除效果变得较差 ,去除率降低到 30 % 以下. 由于操作误差导致 11 月水力负荷较低为 10 cm/ d以下 ,导致该段时间的氨氮去除率有所提高.
河道曝气 、生物膜等常用污染河水处理技术的 效率低 、投资大 ,难以在中国大规模应用推广[3 ,4 ] . 由于人工湿地具有缓冲容量大 、管理简便 、基建及运 行费用低廉等特点 ,因此该技术成为纳污河道污染 河水处理的优选技术[5~7 ] .
河流治理是一项长期的工程 ,因此污染河水处 理系统必须具有运行的可持续性 ,才能达到河流治 理长期运行的要求. 人工湿地系统是一种生态工程 处理工艺 ,其受自然环境条件的影响很大. 中国北方 地区城市纳污河道内的污染河水具有水量 、水质 、水
温季节性变化大的特点 ,这给人工湿地污染河水处 理系统的持续性运行造成很大难度.
本研究选择中国北方地区的典型城市纳污河道 ———淄博市孝妇河为研究对象 ,采用潜流人工湿地 系统对其河道内的污染河水进行处理 ,系统研究了 季节变化和年度变化对污染物去除效果的影响 、夏 季洪水对系统的水力冲击等人工湿地持续性运行 问题.
Abstract :Water quality , flux and temperature of polluted river in nort hern China fluctuate a lot in a year around , which is disadvantageous for sustainable operation of subsurface constructed wetland treating polluted river water. A pilot system of subsurface constructed wetland treating polluted river water was operated for one year to study t he sustainable operation of t he process. The results show t hat ammonia removal performance fluctuated a lot according to different seasons. At t he hydraulic loading of 15 cm/ d , ammonia nitrogen removal rates were above 70 % in summer , however , below 30 % in winter when water temperature was below 15 ℃. Changes of water temperature had little influence on COD removal performance. In t he wet season of summer , t he pilot wetland system could bear a short2period flood hydraulic loading , and ammonia nitrogen and COD removal rates were 52 % and 36 % respectively at t he hydraulic loading of 100 cm/ d. The activity of soil dehydrogenase had a positive correlation wit h seasonal changes of temperature and pollution removal performance. Key words :subsurface constructed wetland ; polluted river water ; sustainable operation
近年来 ,随着我国经济的高速发展 ,生活污水和 工业废水大量排放 、面源污染不断加剧 ,导致我国诸 多河道成为工业废水 、生活污水以及农田面源污染 物汇集的纳污河 ,直接危及城市和工业供水安全及 人民健康[1 ] . 污染河水的污染物浓度低 、水量大 ,污 染物浓度随季节变化较大 ,有较大的处理难度[2 ] .
图 1 孝妇河流量的逐月变化情况 Fig. 1 Mont hly discharge in Xiaofu River
孝妇河水水温逐月变化情况如图 2 所示. 可见 , 7 月河水水温最高 ,维持在 30 ℃左右 ,随着时间的推 移水温逐渐下降 ,到 10 月底水温降低到 15 ℃以下. 12 月下旬到来年 1 月下旬 ,河道内结冰.
图 2 孝妇河水水温的年变化情况 Fig. 2 Variations of water temperature wit h time
孝妇河水内的污染浓度逐月变化情况如图 3 所 示. 可见 ,5 、6 月时污染河水中污染物浓度较高 ,这 种情况一方面由于冬季的拦蓄作用 ,导致河水中污 染物在河道中逐渐累积 ;另一方面由于 5 、6 月该地 区开始逐渐进入雨季 ,初期雨水携带大量的面源污
表 1 中试系统
Table 1 Pilot wetland systems
长/ m 宽/ m 深/ m 填料 湿地植物 (沿水流方向)
15
115
015 混合填料 芦苇 菖蒲 美人蕉
以孝妇河水作为人工湿地中试系统的进水. 孝
妇河是流经淄博市的 1 条典型城市纳污河道 ,河水
污染严重. 孝妇河的水质情况如表 2 所示. 污染河水
孝妇河是 1 条典型的中国北方河流 ,随季节的 变化其水量变化较大 ,而且作为 1 条城市纳污河流 , 其水质也受沿岸生产和生活等活动的影响而产生很 大波动. 本研究首先对孝妇河的水量 、水质和水温的 变化情况进行了分析.
1a 中孝妇河水量的变化情况如图 1 所示. 孝妇 河流经淄博市中心城区 ,雨季主要集中在 6~8 月 , 此时 ,河道内的流量较大 ,而其它季节降水很少 ,河 道内流量较小. 由于下游橡胶坝拦截蓄水 ,1~3 月 和 11 、12 月的河水流量为 0.
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