富营养化水体生态修复的强化除磷技术及其应用
在水体富营养化治理中的应用
在水体富营养化治理中的应用水体富营养化治理是目前全球范围内备受关注的环境治理问题之一,其对水生态系统造成严重影响。
富营养化主要是指水体中过多的营养物质,如氮、磷等,导致藻类过度繁殖,进而引发水体富营养化。
为了有效治理水体富营养化问题,科学家们积极探索各种方法和技术。
本文将重点探讨在水体富营养化治理中的应用,论述其原理、技术特点以及未来发展趋势。
一、植物修复技术植物修复技术是利用水生植物来吸收水体中的营养物质,减少水体中的营养盐含量,进而抑制藻类的生长。
在水体富营养化治理中,植物修复技术得到了广泛应用。
利用浮岛人工湿地,种植具有吸取营养物质能力的水生植物,如香蒲、芦苇等,通过植物的吸收作用,有效净化水体中的营养物质,提高水质。
植物修复技术的优点在于其生态友好、成本相对较低,而且对水生态系统影响小。
也存在着应用范围相对狭窄、治理效果不稳定等问题,需要进一步研究和改进。
二、生物界面技术生物界面技术是利用微生物来降解水体中的富营养化物质的技术。
通过在水体中投放适当的微生物,可以分解有机废物和氮、磷等营养物质,减少其浓度,从而达到治理水体富营养化的目的。
生物界面技术通常通过人工添加微生物剂或者利用天然微生物来实现。
相比于传统的化学处理方法,生物界面技术具有更强的选择性和针对性,而且不会对水体造成二次污染。
生物界面技术的运用也需要精准控制水体环境以及微生物种类的选择,才能够取得良好的治理效果。
三、生态修复技术生态修复技术是指通过营造适宜生物生存的环境,增加水体生物多样性,提高水体的自净能力,从而实现水体富营养化的治理。
生态修复技术包括湿地修复、生物滤池、人工湖等。
通过这些手段,可以增加水体的生物多样性,提高水质的自净能力,减少水体富营养化的发生。
生态修复技术具有环境友好、可持续性好的特点,而且可以恢复自然水体的生态平衡。
该技术的实施需要大量的土地资源,以及长期的生态监测和维护。
四、复合技术的应用近年来,人们也开始探讨多种治理技术的复合应用,以期望能够更有效地治理水体富营养化问题。
富营养化湖泊沉积物磷原位控制技术
富营养化湖泊沉积物磷原位控制技术标题:富营养化湖泊沉积物磷原位控制技术:一种有效的湖泊管理方法导语:富营养化湖泊是当前世界范围内普遍存在的环境问题之一。
富营养化湖泊的沉积物是其中一个重要的磷储量,而磷是引起富营养化湖泊水体富营养化的主要因素之一。
磷原位控制技术备受关注。
本文将介绍富营养化湖泊沉积物磷原位控制技术的原理、应用、效果以及展望,旨在通过对该技术进行深入分析,为湖泊富营养化治理提供一种具有实际应用价值的方法。
一、磷与富营养化湖泊的关系磷是生物生长过程中的一种关键营养物质,常见于陆地和水体中。
在水体中,磷主要以有机磷和无机磷的形式存在,其中无机磷是湖泊水体中存在的主要形式。
富营养化湖泊的沉积物中富集了大量的磷,这些磷会通过水体的再循环、底泥悬浮、光合作用等途径进入水体中,从而导致湖泊的富营养化。
控制富营养化湖泊沉积物中的磷含量成为了一项重要任务。
二、富营养化湖泊沉积物磷原位控制技术的原理富营养化湖泊沉积物磷原位控制技术是一种通过添加磷吸附剂来控制沉积物中磷含量的方法。
该技术的原理是在湖泊底泥层中添加磷吸附剂,使其与底泥中的磷形成化学反应,从而将底泥中的磷固定住,阻止其进入湖泊水体中,达到控制磷循环的目的。
通过添加磷吸附剂还能够改变沉积物的物化性质,减缓底泥中磷的释放速率,延缓湖泊水体的富营养化进程。
三、磷原位控制技术的应用与效果1. 应用范围磷原位控制技术广泛应用于富营养化湖泊的治理中。
无论是城市湖泊、农田水库还是饮用水源湖等类型的湖泊,都可以利用磷原位控制技术来控制湖泊沉积物中的磷含量,减缓湖泊富营养化的进程。
2. 控制效果磷原位控制技术的应用能够显著降低湖泊沉积物中的磷含量,减少磷向水体释放的速率。
研究表明,在经过磷原位控制技术处理后的湖泊中,水体中总磷和溶解性无机磷的浓度均得到了明显的降低,水质得到了改善。
四、个人观点与理解磷原位控制技术作为一种有效的湖泊管理方法,我对其前景感到乐观。
富营养化水体中的氮磷及其去除研究
氮 和磷 是 富营 养 化 水 体 中 的 特 征 污 染 物 ,是 植 物 和微 生 物 的 主要 营 养 元 素 。 国际 上 一 般 认 为 湖 水 中总磷 浓 度 00 g P / 、 .2m ( )L 总氮 浓 度 02mg N) . ( / L是 水 体 富 营养 化 的 发生 浓 度 。 由 于水 体 中所 含 氮 磷 的 影 响 , 别 是 封 闭水 体 中的 氮 磷 , 特 导致 水 体 中 的 藻类 大 量 繁 殖 。藻 类 的 繁 殖 又 会 吸 收 水体 中部 分 的 氮 和 磷 ,藻 类 的 死 亡 和 解 体 又 将 所 吸 收 的 氮 和磷 释 放 到 水 体 中去 , 成 水体 中藻类 的恶 性 繁殖 。一 方 面影 响 造 水 体 的水 质 , 造 成 水 的透 明度 降低 , 得 阳光 难 以 会 使 穿透 水 层 , 而 影 响 水 中 植 物 的 光 合作 用 , 能 造 成 从 可 溶 解 氧 的 过饱 和状 态 。溶 解 氧 的过 饱 和 以及 水 中溶 解 氧少 , 对 水 生 动 物 有 害 , 都 造成 鱼虾 大 量 死 亡 。 同 时 ,藻 类 本 身 有 藻腥 味会 引起 水 质 恶 化 使 水 变 得 腥 臭 难 闻 。另一 方 面 富 营养 化 水 体 中所 含 的硝 酸盐 和 亚 硝 酸 盐 以及 藻 类 所 含 的 蛋 白质毒 素会 富集 在 水 产 物 体 内 ,人 畜 长 期 饮 用 这 些 物 质 含 量 超 过 一 定 标 准 的水 , 会 中 毒致 病 。 也
在水体富营养化治理中的应用
在水体富营养化治理中的应用随着城市化和工业化的加速发展,水体富营养化成为了当下水环境治理的重要问题之一。
水体富营养化是指水体中营养盐过量,尤其是氮、磷等无机盐含量过高,导致水体中植物生长过剩,引发水华、蓝藻等一系列环境问题,危害着水生态系统的健康。
有效治理水体富营养化对维护水环境和生态平衡具有重要意义。
本文将探讨在水体富营养化治理中的应用方法和技术。
一、生物修复生物修复是利用生物体的生物学功能对水体中的富营养化物质进行转化和降解的一种治理方法。
其中最常见的生物修复方法包括水草养殖、生物膜技术和微生物修复等。
1. 植物修复水生植物对水体中的氮、磷等养分有很强的吸收能力,因此可以通过种植水生植物来减少水体中的富营养化物质含量。
比如睡莲、菖蒲等湿地植物可以通过根系吸收水中的养分,有效减少水体中的氮、磷含量,减缓水华的发生并清除水体中的蓝藻。
种植人工湿地也是一种常见的生物修复手段,可以通过湿地植物的吸收和氧化还原作用来净化水体。
2. 生物膜技术生物膜技术是将具有高效去除污染物能力的微生物固定在合适的载体上,利用微生物的降解能力来净化水体富营养化物质的一种方法。
通过构建人工生物膜池或者生物滤池,利用膜生物反应器等装置来促进微生物的降解作用,实现水体的净化目的。
3. 微生物修复利用高效细菌和微生物来降解水体中的有机污染物和富营养化物质,是一种有效的生物修复手段。
通过添加适量的微生物菌剂,促进水体中富营养化物质的分解和降解,从而降低水体中的养分含量,减轻水华及蓝藻对水体的污染。
二、物理治理除了生物修复外,物理治理也是一种有效的水体富营养化治理方法。
物理治理主要包括搅拌曝气、水槽曝气、水体氧化还原处理等。
1. 搅拌曝气搅拌曝气是通过搅拌设备将水体中的氧气充分溶解,在水体中形成氧气饱和状态,从而促进水中生物的呼吸作用,增加水体的溶解氧含量。
高溶解氧的水体有利于水中藻类和水生植物的生长,有效减少水体富营养化。
2. 水槽曝气水槽曝气是利用曝气设备将氧气输送到水中,通过气泡和水体的接触来增加水体中的溶解氧含量。
在水体富营养化治理中的应用
在水体富营养化治理中的应用水体富营养化是指水体中氮、磷等营养盐过量积累,导致水质恶化,藻类繁殖过度的现象。
富营养化会影响水体生态系统的平衡,威胁水生物种群和水生态系统的健康。
对水体富营养化进行有效治理是目前生态环境保护的重要任务之一。
本文将重点介绍在水体富营养化治理中的应用,涉及传统物理、化学方法和现代生物技术手段。
一、传统物理、化学方法1. 曝气和气提曝气和气提是对水体进行氧化处理的常见手段。
通过曝气或气提装置向水体中注入氧气,从而提高水中氧含量,增加水体的溶解氧量,促进水中的氧化还原反应,减少沉积在水底的含氮有机物的分解过程,有效降低水体的富营养化程度。
2. 化学沉淀化学沉淀是通过向水中注入化学试剂,如铝盐、铁盐等,与水中的磷化合物结合形成沉淀物,从而将水中的磷固定在沉淀物中,使之无法再被水体所吸收,有效减少水体中的磷含量,降低富营养化程度。
3. 收集和处理废水水体富营养化往往与城市和农村的废水排放密切相关,对废水的合理收集和处理,可以有效减少富营养化的发生。
城市污水处理厂和农村生活污水处理设施可以通过生化处理等方法,去除废水中的营养物质,减少对水体富营养化的负面影响。
二、现代生物技术手段1. 生物修复生物修复是利用水生植物和微生物对水体中的营养物质进行吸收和降解,达到治理水体富营养化的目的。
一些具有富营养化适应性的水生植物,如芦苇、莲藕等,可以有效吸收水中的氮、磷等营养物质,减少水体中的富营养化程度。
一些特定的微生物也可以通过降解水中的有机废物,利用硝化细菌和反硝化细菌将水中的氮废物转化为氮气排放到大气中。
2. 生物链修复生物链修复是指通过调控水体中生物链结构,建立起合理的食物链,以降低水体中底泥中有机物的释放速率。
通过增加或减少特定种群的生物,调节水体生态系统中的供给和需求关系,减少富营养化的发生。
在实际应用中,在水体富营养化治理中,常常采用物理、化学方法与生物技术手段相结合的综合治理方式,以达到更好的治理效果。
修复水体富营养化控氮或控磷说
修复水体富营养化控氮或控磷说
中国是世界上养鱼历史和理论发展最悠久的国家,其中很多养殖实践虽然已经不符合目前水环境恶化的现状,但其中重要的经验和数据对水环境的生态修复仍有重要意义。
施肥养鱼中有个重要的经验是:瘦水通常是磷限制,肥水通常是氮限制。
该经验应用到大水面富营养化修复就可以理解为:贫、中营养水体以控制磷为主,富营养的水体以控制氮为主。
国外(尤其加拿大)水体的研究结果显示以控制磷而放任氮为抑制富营养化的主要方式,原因是其水体多处于中营养类型以下,水体较深,沉积磷再上浮的量比较少,磷通常是限制因子,所以控制磷是有效的方式。
我国富营养化水体中,尤其东部湖区的浅水湖泊受固氮蓝藻和酸雨的影响,氮通常不是限制因子,因而仅控制氮无效;我国北方降雨量少,富营养化湖泊水库中蓝藻优势度不高,控制氮的输入仍然是有效控制富营养化的方式,仍符合上述肥水养鱼的经验。
从对动物的毒性角度,氨氮和亚硝酸盐对水生动物有直接毒性,硝酸盐在动物肠道内可转化为亚硝酸盐,也有潜在的毒性(虽然没有报道,但在长肠道的厌氧环境中,这是必然发生的,尤其对排便次数少的动物),因而从这个角度,在富营养化水体,为了保护水中动物的多样性,维持食物链的畅通,控制氮是必须的。
养殖渔业工作中的养殖场水体氮磷去除技术
养殖渔业工作中的养殖场水体氮磷去除技术随着养殖业的不断发展,养殖场的水质问题也逐渐引起人们的关注。
其中,水体中的氮磷是主要的污染因子之一,对水体生态环境造成较大影响。
因此,养殖场水体氮磷去除技术的研究和应用变得愈发重要。
一、养殖场水体中的氮磷污染问题养殖场水体中的氮磷污染主要来自养殖废水、饲料残渣和养殖生物排泄物。
这些污染物进入水体后,会导致水质恶化,并引发藻类爆发、富营养化等问题。
特别是氮磷含量过高,会造成水体富营养化现象,引发水华,破坏水生生态系统平衡。
二、物理除磷技术1. 沉淀法沉淀法是一种常见的物理除磷技术,通过添加沉淀剂使废水中的磷发生沉淀,从而达到分离的目的。
常用的沉淀剂有氢氧化铁、氢氧化铝等。
这种技术相对简单实用,但处理效果有限,处理后的沉淀物也需要妥善处置处理。
2. 膜法膜法是一种通过膜的选择性渗透来实现除磷的技术。
常用的膜法有超滤法、反渗透法等。
膜法能有效去除溶解性磷,但操作要求较高,成本也相对较高。
三、化学除磷技术1. 化学沉淀法化学沉淀法是利用化学剂使废水中的磷发生化学反应生成不溶于水的沉淀物,从而实现除磷的目的。
常用的化学剂包括氢氧化钙、氯化铁等。
该技术处理效果好,但需要注意剂量的控制,以避免对水体造成二次污染。
2. 吸附法吸附法通过添加一定的吸附剂,使废水中的磷附着在吸附剂表面,从而实现除磷的目的。
常用的吸附剂有活性炭、凹凸棒等。
吸附法操作简便,处理效果较好,但吸附剂的成本较高。
四、生物除磷技术1. 增氧生物除磷法增氧生物除磷法利用好氧条件下的特定微生物,通过吸收废水中的磷来实现除磷的目的。
该技术具有处理效果好、成本低等优点,目前在养殖场的应用较为广泛。
2. 好氧—缺氧法好氧—缺氧法是将养殖废水先经过好氧处理,然后进入缺氧环境,利用好氧和厌氧微生物的协同作用来实现除磷的目的。
该技术能够较好地去除废水中的氮磷,并达到节能减排的效果。
五、综合技术除了上述单一技术,综合技术也成为一种常用的水体氮磷去除方法。
磷元素与水体富营养化的关系
磷元素与水体富营养化的关系摘要水是人类赖以生存最重要的资源,但是在全世界,现在所有国家都面临一系列的水环境危机,我国也不例外。
而水体富营养化更是其中受到关注最多的问题之一。
在查阅相关综述和实验,发现磷元素是水体富营养化现象最重要的制约因子。
为了具体的阐述这一论点,先介绍了磷元素的生物地球化学以及在水体中的循环特征,接下来对富营养化水体中除磷的技术进行了详细的说明,包括传统生化技术和新型生态修复技术。
最后借用太湖为例子,以湖流域水环境监测中心发布的水质数据,对其进行初步的分析,结果表明太湖污染物主要为高锰酸盐和氮、磷,太湖富营养化是流域内各种直接和间接的污染源的综合效应。
得到最终的结论,在治理包括太湖在内的湖泊富营养化现象时应该注意使用多种技术综合应用,达到利益和效益的最大化。
关键词:富营养化、水质、除磷、总磷Abstract目录摘要 (IV)Abstract .......................................................... 错误!未定义书签。
一、水体富营养化与水环境危机 (VII)(一)、水环境危机 (VII)(二)、水体富营养化现象 (X)(三)、水体富营养化的危害 (XI)1、对人体健康的危害 (XI)2、对渔业养殖的危害 (XII)3、对水体生态环境的危害 (XII)4、对水体的利用.............................................XII二、磷循环与水体富营养化 (XII)(一)、磷的生物地球化学循环 (XIII)(二)、磷元素与水体富营养化 (XV)1、水体中的磷循环 (XV)2、磷循环特征与水体富营养化的关系 (XVI)3、水体富营养化磷污染对水质的危害和影响 (XVII)(二)、富营养化水体中除磷的技术 (XVIII)1、传统除磷技术 (XVIII)2、强化除磷的生态修复技术 (XXI)(三)、磷含量过高的水体富营养化现象的防治 (XXIII)1、控制外源性磷的输入 (XXIII)2、控制内源性磷的有效性 (XXIV)三、太湖水体富营养化现状与磷元素的关系 (XXV)(一)、背景材料 (XXV)(二)、数据来源与分析 (XXVI)(三)、总结 (XXIX)第四部分结论与建议 (XXX)参考文献 (XXXI)致谢 (33)一、水体富营养化与水环境危机水作为人类赖以生存的最重要资源之一,其作用不言而喻。
简述水体富营养化及其解决方法
简述水体富营养化及其解决方法
水体富营养化是指水体中营养盐(如氮、磷、硅)等物质的浓度超过了水体的自净能力,从而影响水的质量。
一般情况下,这种浓度高的物质多来源于人类活动所带来的污染物,特别是化肥和其他有机物的倒入水体。
水体富营养化的结果可以是藻类出现过度繁殖,而藻类的繁殖会引起水质变差、水体颜色加深,导致水质变差、水生态破坏。
伴随这一过程,水体环境中可能还会释放气体,引起大气污染。
为了解决水体富营养化问题,有一些可行的技术措施。
首先,应当采取污染源控制措施,如拆除污染源、建立排放标准、改进工艺工艺,以减少污染物的排放量。
其次,应采用污染物的直接处理技术,如活性污泥处理、活性炭处理、湿式除磷法等,以减少污染物的浓度。
此外,还应开展生态修复技术,比如种植藻类抑制藻类繁殖、沉积物清除、排污口处理等,以最大限度地恢复水质及水生态。
最后,需要加强监管,建立具体的法规制度和激励机制,强化政府检查、水生态保护管理等功能,维护水体环境及水质的健康发展。
总之,要想解决水体富营养化问题,需要采取一系列技术、管理和监管措施,以建立一套科学完备的水资源管理体系,减少污染物排放,恢复水质及水生态,保护水环境及水资源。
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在水体富营养化治理中的应用
在水体富营养化治理中的应用水体富营养化是指水体中的营养盐(如氮、磷)浓度超过自然状态下的水平,导致水域生物量过度增长,水体产生蓝藻和其他有害藻类的现象。
这种现象对水质和水生态环境造成了严重影响,需要采取有效的措施进行治理。
本文将探讨在水体富营养化治理中的应用,包括生态修复、生物控制、化学控制和物理控制等方面。
一、生态修复生态修复是指采取自然生态系统的恢复和重建手段,通过改善水体生态环境,达到净化水体和控制藻类过度生长的目的。
生态修复包括湿地建设、植物修复、人工鱼礁建设等措施。
湿地作为自然的生物滤池,具有很强的生物多样性和生物降解能力,可以有效净化水体中的营养物质。
植物修复则通过植物吸收和降解水中的营养物质,促进水体生物链平衡,减少藻类过度生长。
人工鱼礁可以提供鱼类栖息场所,增加鱼类摄食藻类的机会,从而控制藻类过度生长,促进水体健康。
二、生物控制生物控制是指利用天敌生物来控制富营养水体中的有害藻类和藻类生物量的过度增长。
常见的生物控制措施包括放养适量的水生动物如螺类、鱼类和甲壳类,利用它们的摄食和生长来控制有害藻类的数量。
还可以利用微生物来降解水体中的营养物质,减少藻类生长的基础营养物质。
通过生物控制,可以有效地控制富营养水体中的有害藻类,恢复水体生态平衡。
三、化学控制化学控制是指利用化学物质来控制富营养水体中藻类的生长。
常见的化学控制手段包括利用硫酸铜等铜制剂、过氧化氢等氧化剂和聚合氯化铝等絮凝剂来杀灭或抑制藻类生长。
化学控制方法对于快速控制水体中有害藻类的生长具有一定的效果,但也存在一定的环境风险。
在使用化学控制手段时应当谨慎,避免对水体生态环境造成不可逆转的影响。
四、物理控制物理控制是指利用物理手段来控制水体富营养化,包括水下覆盖和水体深层转换等措施。
水下覆盖是指在水面覆盖保护膜或植物防藻网,减少光合作用过程中的光能输入,从而抑制藻类的生长。
水体深层转换是指通过机械或气泡混凝,将水体中的富营养底层水体与氧气充足的表层水体进行混合,从而改善水体生态环境,减轻藻类过度生长的问题。
富营养化水体的治理方法
富营养化水体的治理方法
以富营养化水体的治理方法为题,我们需要了解什么是富营养化水体。
富营养化水体是指水体中的营养物质过多,导致水体中的藻类、浮游生物等生物大量繁殖,使水体变得浑浊、绿色或蓝绿色,甚至出现水华现象,严重影响水体的生态环境和水质。
那么,如何治理富营养化水体呢?以下是几种常见的治理方法:
1.生物修复法:通过引入一些能够吸收营养物质的生物,如水生植物、螺蛳等,来降低水体中的营养物质含量,达到治理富营养化水体的目的。
2.物理治理法:通过人工清除水体中的藻类、浮游生物等,或者利用一些物理手段,如曝气、增氧等,来改善水体的环境,降低水体中的营养物质含量。
3.化学治理法:通过投放一些化学药剂,如硫酸铜、过氧化氢等,来杀灭水体中的藻类、浮游生物等,达到治理富营养化水体的目的。
但是,这种方法需要注意药剂的使用量和使用方法,以免对水体造成二次污染。
4.综合治理法:综合运用上述几种治理方法,根据不同的水体情况,采取不同的治理措施,达到治理富营养化水体的目的。
治理富营养化水体是一个复杂的过程,需要综合考虑水体的环境、
水质、生态等多个因素,采取科学合理的治理方法,才能达到良好的治理效果。
富营养化水体生态修复的强化除磷技术及其应用
富营养化水体生态修复的强化除磷技术及其应用万方数据万方数据万方数据万方数据万方数据富营养化水体生态修复的强化除磷技术及其应用作者:蒋然,崔树彬,汪义杰, JIANG Ran, CUI Shu-bin,WANG Yi-jie作者单位:珠江水利委员会珠江水利科学研究院,广州,510611刊名:工业用水与废水英文刊名:INDUSTRIAL WATER & WASTEWATER年,卷(期):2010,41(2)参考文献(20条)1.国家环境保护部2008年国家环境状况公报 20092.翁焕新;孙向卫;陈静峰珠江口沉积铁-磷的富集对赤潮频发的潜在作用[期刊论文]-中国科学d辑 2006(12)3.Kaiserli A;Voutse D;Samara C Phosphorus fraction in lake sediments-lakes Volvi and Korunia,N Greece 2002(08)4.Yang H;Shen Z;Zhu S Vertical and temporal distribution of nitrogen and phosphorus and relationship with their influencing factors in aquatic-terrestrial ecotone:a case study in Taihu lake,China[外文期刊] 2007(06)5.彭杜;刘凌;胡进宝玄武湖沉积物磷形态的垂向变化和生物有效性[期刊论文]-水资源保护 2009(01)6.谷庆宝;李发生;颜昌宙杭州市水域的磷污染与禁限含磷洗涤剂的响应关系研究[期刊论文]-环境保护科学2005(04)7.Del Bubba M D;Arias C A;Brix H Phosphorus adsorption maximum of sands for use as media in subsurface flow constructed reed beds as measured by the Langmuir isotherm[外文期刊] 2003(14)8.熊飞;李文朝;潘继征人工湿地脱氮除磷的效果与机理研究进展[期刊论文]-湿地科学 2005(03)9.Pant H K;Reddy K R;Lemon E Phosphorus retention capacity of root bed media of sub-surface flow constructed wetlands[外文期刊] 2001(14)10.胡洪营;何苗;朱铭捷污染河流水质净化与生态修复技术及其集成化策略[期刊论文]-给水排水 2005(04)11.Kadlec R H Free surface wetlands for phosphorus removal:the position of the everglades nutrient removal project[外文期刊] 2006(04)12.杜佳沐;张饮江;朱文彬人工浮动绿岛对上海白莲泾水体氮、磷去除效果的研究[期刊论文]-渔业现代化2008(01)13.曹德平;李春杰;陈雪初水化硅酸钙强化空心菜浮岛除磷能力的研究[期刊论文]-中国给水排水 2008(01)14.张辉;温东辉;李璐附加回流的生物接触氧化工艺净化滇池大清河水质的示范工程研究[期刊论文]-环境工程学报 2009(20)15.周艳红;黎颖治;黄凤莲阿科蔓(AquaMats)生态基+复合微生物原位修复养殖水体中磷的动态[期刊论文]-农业环境科学学报 2008(03)16.黄廷林;宋李桐;钟建红人工浮床净化城市景观水体的试验研究[期刊论文]-西安建筑科技大学学报 2007(01)17.胡洪营;李鑫;杨佳基于微藻细胞培养的水质深度净化与高价值物质生产耦合技术[期刊论文]-生态环境学报2009(03)18.Chisti Y Biodiesel from microalgae[外文期刊] 2007(03)19.徐康宁;汪诚文;刘巍稳定塘藻类生长规律及其影响的中试研究[期刊论文]-农业环境科学学报 2009(07)20.梁霞;李小平;史雅娟周丛藻类水质处理系统中氮、磷污染物去除效果研究[期刊论文]-环境科学学报 2008(04)本文读者也读过(2条)1.杨旻.吴小刚.张维昊.方涛.YANG Ming.WU Xiao-gang.ZHANG Wei-hao.FANG Tao富营养化水体生态修复中水生植物的应用研究[期刊论文]-环境科学与技术2007,30(7)2.刘德启富营养化水体生态修复效果识别研究[学位论文]2005本文链接:/Periodical_gyysyfs201002002.aspx。
富营养化有机废水除磷工艺的研究
富营养化有机废水除磷工艺的研究摘要:大量含磷生活污水、工业废水排入江河湖海中,增加了水体营养物质的负荷,从而引起水体中藻类与水生植物异常繁殖,即水体的富营养化。
本文主要分析富营养化有机废水除磷工艺。
关键词:富营养化有机废水除磷工艺随着工业生产的发展,人口的增加,水体氮磷的污染日益严重,工业废水和含农药、化肥的农田径流未经处理或经部分处理就排人江河、湖泊中,导致水体水质急剧恶化,全国大量水体水质下降。
磷是引起水体富营养化的关键营养物质,要解决水体富营养化问题,废水除磷在控制水体富营养化方面有实际意义,因此从废水中除去磷,是解决水体富营养化的关键。
1化学法除磷主要工艺化学沉淀法是一种应用较早和较广的除磷技术,其原理是投加的阳离子絮凝剂与污水中的PO3-;形成不溶性化合物,同时由于污水中的OH-的存在,最终产生氢氧化物絮体,通过固液分离的方法从污水中脱除,达到除磷的目的。
化学沉淀法采用的化学试剂一般是铝盐、铁盐(包括亚铁盐石灰和铝铁聚合物(A VR)等。
铁盐和铝盐投加所产生的化学沉淀物,必然导致处理系统的污泥体积和污泥总量的增加,Sehmidtke估测出投加铁盐或铝盐到污水二级生物处理厂,使出水磷浓度达到1mg/L,相应的污泥总量和体积分别增加26%和35%。
如果要获得更低的出水磷浓度,沉淀过程将处在平衡区,并出现氢氧化铁或氢氧化铝的沉淀,污泥产生量将出现更明显的增加。
对于污泥量的增加,有必要预先采取控制措施,如对某一处理单元或最终出水中的磷进行在线测定。
实现对生物、化学除磷过程的自动调节,有效控制加药量以节省运行费用并提高除磷效果。
2膜技术除磷主要工艺2.1 膜技术除磷的优势与其它除磷方法相比,微生物法具有独特的优势。
但微生物法也存在着3个自身无法解决的问题,即:活性污泥沉降性、生化反应速率和剩余污泥的处置费用。
对此,水处理专家将膜分离技术引入废水的生物处理系统中,开发了一种新型的水处理系统,即膜生物反应器(MBR)。
养殖渔业工作中的养殖场水体氮磷去除技术
养殖渔业工作中的养殖场水体氮磷去除技术随着全球渔业业务的迅速发展,养殖渔业也越来越重要。
然而,养殖场水体中的氮磷物质对水生态环境有着显著的负面影响。
本文将探讨养殖渔业工作中的养殖场水体氮磷去除技术,旨在解决这一问题。
一、氮磷去除技术的重要性养殖场水体中富集的氮磷物质会导致水体富营养化,引发藻类大量繁殖,形成水华。
水华不仅会使水体浑浊,还会消耗水体中的氧气,对水生生物造成严重威胁。
因此,养殖场水体中氮磷的去除显得尤为重要。
二、生物法1. 植物修复技术植物修复技术是一种较为常见的养殖场水体氮磷去除技术。
通过在养殖场水体中种植适宜的植物,如凤眼莲、苦草等,这些植物能够吸收水体中的氮磷物质,起到净化水体的作用。
2. 微生物法微生物法通过引入适宜的微生物,如硝化细菌、脱氮细菌等,来将水体中的氮磷物质转化为无害的气体逸出或固定在沉淀物中。
这种方法不仅高效,而且成本相对较低。
三、物理法1. 疏浚技术疏浚技术是指通过清除底部沉积的氮磷沉淀物,从而实现水体氮磷的去除。
这种方法虽然有效,但需要进行定期的疏浚作业,且成本较高。
2. 综合物理法综合物理法是指通过物理手段,如曝气、搅拌、过滤等,同时结合其它技术手段对水体中的氮磷进行去除。
这种方法不但效果显著,且可靠性较高。
四、化学法化学法主要是通过添加草酸铜、硫酸铁等化学物质,将水体中的氮磷物质沉淀,从而实现去除效果。
这种方法虽然能够迅速去除氮磷,但需要注意化学物质的使用剂量,以免产生其他污染物质。
五、养殖渔业工作中的氮磷去除技术的应用养殖渔业工作中,氮磷去除技术可以应用于养殖场的水处理系统中。
通过合理选择和组合氮磷去除技术,可实现养殖场水体中氮磷的高效去除,保护水生态环境,减少对周边水体的污染。
养殖渔业工作中的养殖场水体氮磷去除技术对于保护水生态环境至关重要。
通过适当采用生物法、物理法、化学法等技术手段,可以有效清除养殖场水体中的氮磷物质,维持水体生态平衡。
养殖渔业工作者应该加强对氮磷去除技术的研究与应用,提高养殖业的可持续发展水平。
水体富营养化修复技术研究进展
水体富营养化修复技术研究进展随着工业和农业的快速发展,水体富营养化已成为全球范围内的突出问题。
水体富营养化会导致藻类暴发、水生生物减少、水质恶化等一系列环境问题,因此,水体富营养化修复技术成为当前研究的热点。
本文将介绍水体富营养化修复技术的研究现状及未来展望,旨在强调水体富营养化修复技术的重要性和必要性。
水体富营养化主要是由于氮、磷等营养物质大量进入水体,促进藻类快速繁殖。
这些藻类消耗水中氧气,导致水生生物死亡,进一步破坏水生生态系统。
为了解决这一问题,国内外研究者开展了大量水体富营养化修复技术的研究。
目前,水体富营养化修复技术主要包括以下几种:生态修复技术、化学修复技术和生物修复技术。
生态修复技术主要包括湖泊疏浚、水生植物种植和底栖动物移入等;化学修复技术主要是向水体中添加化学药剂,促进藻类沉降和分解;生物修复技术主要是利用微生物或植物提取物等生物活性物质,抑制藻类生长。
虽然这些修复技术在一定程度上有效,但仍存在一些问题。
例如,生态修复技术可能需要长时间才能见效,且对环境有一定的负面影响;化学修复技术可能会对水生生物造成毒害作用;生物修复技术可能受到环境因素的制约,效果不稳定。
因此,需要进一步研究新的修复技术,提高治理效果和环保性。
未来,水体富营养化修复技术的研究将更加深入。
研究方向主要包括:1)深入探究水体富营养化的发生机制,为修复技术提供更加科学的理论依据;2)研发高效、环保的修复技术,结合多种手段,提高治理效果;3)研究不同区域的富营养化特点,因地制宜地制定修复方案;4)加强修复技术的实际应用,通过与政府、企业等合作,推动修复技术在更多地区的应用。
水体富营养化修复技术对于保护水资源和生态系统具有重要意义。
虽然当前修复技术取得了一定的成果,但仍存在诸多问题需要进一步研究。
通过深入探讨水体富营养化的发生机制、研发高效环保的修复技术、因地制宜制定修复方案以及加强修复技术的实际应用等措施,有望为解决水体富营养化问题提供更加科学、有效的解决方案。
浅析富营养化的水处理脱磷技术
2 3 PH 值的影响
AL3+ 或 Fe3+ 和 PO4 3- 的反 应取决 于 PH 值 , 这 说明 ALPO4 和 FePO4 的溶解度因 PH 值而发生变化。使用铝盐时 PH 值 为 5. 5~ 6. 5, 使用铁盐时 PH 值为 3~ 5, 此时 残留的磷 浓度最低。但 在采 用生物处理法时 , 生物 的最适 PH 值在 7 左右 , 因此 在除 磷时 , 当 然不能只考虑把 PH 值调到化学混凝沉淀的最适 PH 值范围。
1 湿法烟气脱硫除尘设备的工作原理
湿法除尘就是 利用 惯 性力、 表 面 张力、 重 力、 静 电 力 等作 用 力 , 创造烟气与洗涤液碰撞、 接触的机会 , 使烟气中的尘粒被 截留、
2 5 投加混凝剂的活性污泥法的若干问题
投加混凝 剂对 活 性污 泥处 理 带来 的不 良 影响 有 : 1) 原生 动 物、 微型后生动 物等被杀死 , 细菌的代谢功能 也要降低 , 因而在生 物处理中微生物 所承 担的净 化功 能也 要受到 限制。 2) 大肠 杆菌 的去除 率 降低。 3) 金 属 ( 铝、 铁 ) 在污 泥 中积 累。 4) 污泥 产量 增 加。5) 投加氯化铁时 , 处理水略带黄色。 综上所述 , 通 过投 加 混凝 剂去 除 磷 , 最 好是 采 用三 级 处理 。 只有在由于占地 等原因而 根本 不能采 用三 级处理 的情 况下 才考 虑采用混凝剂投加活性污泥法。但即使 在这种情况 下 , 仍 要考虑 到不良影响 , 且投药浓度最好控制在 50 mg l 以下。
2 1 混凝剂的投加位置
投加混凝剂的位置 有 进 入之后 ; 3) 曝气 池内沉 淀污水的 入口处 附近 ; 4) 曝气 池的出 水口 附近 ; 5) 曝气池和二沉池之间的管道。 投药位置最好应选择 那些对活性污泥不 产生不良影响 , 而且 对磷的去除效果好的 地方。如 果在曝 气池 的原水 进水 口附 近投 加混凝剂 , 那么将同活性污泥对 磷的摄取形 成竞争。因为 混凝剂 去除磷的反应快 , 所以在活性污泥还 没有充分摄 取磷之前 就利用 混凝剂去除磷 , 便会造 成磷 的缺乏 , 而 且有 可能出 现对 活性 污泥 的不良 影响。因 此在活性污泥对磷的摄 取完后投加 混凝剂 , 可以 防止对活性污泥 的不良影响 , 从 上面看 最适合的 投加 位置是 4、 5 ( 见图 1) 。
富营养化水体生态修复的强化除磷技术及其应用
富营养化水体生态修复的强化除磷技术及其应用作者:张强来源:《中国科技博览》2013年第22期[摘要]生态除磷技术与化学除磷方法相比较具有成本低、效果显著的特点,在除磷的同时也净化了水体。
本文通过对磷在富营养化水体中存在的形态以及底泥的磷释放导致内源污染等问题进行综述和分析,对水体自得中强化除磷技术的方法进行了阐述,通过对生态除磷技术中人工湿地、生态浮岛、生物膜法及其复合系统在除磷方法和效果方面进行论述,引入生产工艺的水体处理理念,对提高生态修复系统除磷能力提出了相应的措施和对策。
[关键词]富营养化水体生态修复强化除磷技术应用中图分类号:TG174.4 文献标识码:TG 文章编号:1009―914X(2013)22―0556―01随着工业经济的发展,人民生活水平的不断提高,大量的污水和废水以及污染物向河流等水体进行排放,使水体的生态系统遭到严重破坏,河流的使用功能和生态功能正在慢慢丧失。
氮和磷是水质污染中的主要指标,在水体生太修复技术中应该重视这两种物质的去除技术,因磷受到最小生长限制,采用生态修复技术对水体中的磷进行转化去除,可以有效实现对水体中磷含量的控制。
通过对水体进行高效稳定的去除氮磷方法进行水体修复,可以使水资源质量及生态环境得到保障和发展。
一、底泥的磷释放与内源污染水体中的磷以可以相互转化的多种形态存在,例如:在细菌和动植物残骸的碎屑中磷以悬浮态存在,以溶解态磷存在的正磷酸盐也是藻类的营养物质等。
在河流生态系统中,磷存在的见形式是有机态磷,这些磷以颗粒态沉积在河流底部的沉积物中,经过一定的条件,如风浪以及底栖生物的扰动、气泡溢出及浮游植物上浮等方式使这些沉积物中的磷会被释放进入上覆水,产生了内源负荷。
因此必须采取一定的措施,对水体富营养化进行强化性的除磷生态修复,来实现对水体富营养化进行有效控制。
二、传统除磷技术与强化除磷生态修复技术之比较1、传统除磷技术对水中磷的传统处理方法主要有化学沉淀法、生物法、物理吸附法、电解法等等。
污水处理中的磷去除和回收技术
污水处理中的磷去除和回收技术随着城市化的发展和人口增长,污水处理变得越来越重要。
然而,污水中含有大量的磷,这对环境造成了严重的负面影响。
磷是一种重要的养分,但过量的磷会导致水体富营养化,引发藻类过度生长,破坏水生态系统的平衡。
因此,磷的去除和回收成为了污水处理中的关键问题。
一、磷去除技术1. 化学沉淀法化学沉淀法是目前最常用的磷去除技术之一。
通过添加化学试剂,如氢氧化铁或氯化铝,将磷化合物转化为不溶于水的沉淀物,从而将磷从污水中去除。
这种方法操作简单,效果明显,但化学试剂的使用会增加成本,并产生大量的污泥需要进一步处理。
2. 生物吸附法生物吸附法利用微生物吸附磷,减少其在水中的含量。
常见的生物吸附剂包括活性炭和固定化微生物颗粒。
通过优化生物吸附剂的选择和使用条件,能有效去除污水中的磷。
3. 离子交换法离子交换法通过将磷离子与固定在树脂上的其他离子进行交换,将磷从水中去除。
这是一种高效、经济的磷去除技术,但树脂的再生和废弃物处理是一个需要解决的问题。
二、磷回收技术1. 化学回收法化学回收法是将去除的磷化合物转化为有用的化学品或肥料。
例如,将磷酸根转化为磷酸钙,可用作农业肥料。
这种方法可以实现磷资源的回收利用,减少对磷矿石的需求,但需要对产品进行后续处理,以确保其质量和安全性。
2. 生物回收法生物回收法利用微生物转化磷化合物为有机肥料或生物质。
通过控制条件,促进微生物的生长和代谢活动,可以实现磷的高效利用和回收。
三、污水处理中的磷去除和回收技术的挑战与发展尽管磷去除和回收技术已经取得了一定的进展,但仍面临着一些挑战。
首先,目前的技术大多依赖于化学试剂或高能耗的过程,需要进一步优化以降低成本。
其次,处理后的产品应该符合安全和环保的要求,在回收利用时需要注意产品的质量和标准。
此外,污水处理厂的规模和工艺也需要根据实际情况进行调整,以提高磷的去除和回收效率。
未来,随着技术的进一步发展和创新,相信污水处理中的磷去除和回收技术会不断完善。
富营养化水体原位控磷技术研究及应用
富营养化水体原位控磷技术研究及应用杨洁;刘波;常素云;张凯;任必穷【摘要】To effectively control phosphorus release from sediments and blue-green algal blooms in eutrophic water bodies, in situ control technology with lanthanum-modified bentonite clay (Phoslock®) was chosen as a method and its effectiveness was tested and evaluated through laboratory and field trials .This study, the first of its kind, was conducted to monitor and analyze the transformation of different forms of phosphorus in sediments after in situ treatment.The results of static and dynamic simulation experiments under different environmental conditions showed that with an application rate of Phoslock® of 0.5 kg/m 2 , the orthophosphate ( PO 3-4 -P) concentration of the overlying water decreased to 0.02 mg/L within ten days.Even under anaerobic and high pH ( pH =9.0 ) conditions, the phosphate release suppression efficiency reached 98.3%, and the phosphorus release rate was -8.20 mg/(m 2・ d) (a negative value indicates phosphorus adsorption by Phoslock®).Moreover, the proportion of bio-available phosphorus (BAP) in sediments was reduced , a majority of which was transformed into non-reactive species.The field monitoring data in the sediment rehabilitation project were consistent with the results achieved in laboratory experiments.%为有效抑制底泥中磷的释放,进而控制富营养化水体蓝藻水华,提出以镧改性膨润土(Phoslock溎)为修复材料的底泥原位修复技术。
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富营养化水体生态修复的强化除磷技术及其应用蒋然,崔树彬,汪义杰(珠江水利委员会珠江水利科学研究院,广州510611)河流湖泊是地球生态环境的重要组成部分,为人类的生存和发展提供水资源保障。
但随着经济的快速发展和人口急剧增加,河流所接纳的污水和废水量成倍增长,已严重超过了河流自净能力所能承受的范围。
因此,河流生态系统严重受损,河流的使用功能和生态功能逐渐丧失。
据2008年中国环境状况公报的调查统计显示,全国地表水污染依然严重。
长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河和辽河七大水系水质总体为中度污染。
200条河流的409个断面中,Ⅰ~Ⅲ类、Ⅳ~Ⅴ类和劣Ⅴ类水质的断面比例分别为55.0%、24.2%和20.8%;28个国控重点湖(库)和城市内湖(西湖等)主要污染指标为总氮和总磷[1]。
研究表明珠江口沉积铁-磷的富集对赤潮频发存在潜在作用,可能是导致珠江口赤潮发生频率高于其它海区的关键因素[2]。
目前大部分水体生态修复技术研究侧重于氨氮的去除,而对于磷的去除只是参考指标,由于磷是最小生长限制因素,控制水体中磷的含量,比控制氮更有实际意义。
采用生态修复的方法对水体进行治理,各形态的磷在不同介质中进行转化,通过人工收获去除磷。
而水体中的氮,主要指氨氮,除了上述途径外,可通过微生物的硝化和反硝化途径,最终以N2的形式释放到空气中。
基金项目:广东省科技计划项目(2006A35102001);农业科技成果推广计划项目(2008GB23320427)收稿日期:2009-10-14;修回日期:2009-11-27摘要:通过分析磷在富营养化水体中存在的形态,底泥的磷释放导致内源污染,阐明在水体修复中强化除磷技术的意义。
讨论了生态修复技术中的人工湿地、生态浮岛、生物膜法及其复合系统在除磷途径与强化除磷效果方面的影响因素,提出了提高生态修复系统除磷能力的对策。
并介绍氮磷去除的“处理工艺”转换为“生产工艺”的水体处理新理念,利用微藻净化水体和生产高价值生物质能的耦合技术。
关键词:富营养化水体;内源污染;生态修复;除磷中图分类号:X703.1文献标识码:A文章编号:%1009-2455(2010)02-0006-05Theory and application of enhanced biological phosphorus removalprocess in eutrophic water eco-restorationJIANG Ran,CUI Shu-bin,WANG Yi-jie(Scientific Research Institute of Pearl River Water Resources Commission,Guangzhou510611,China)Abstract:As phosphorus in bottom sediment may cause endogenous pollution,the meaning of enhanced biological phosphorus removal process in water restoration was clarified with various forms of phosphorus in eutrophic water analyzed.The influences of constructed wetland,ecological floating island,biofilm and other complex systems of eco-restoration technology on phosphorus removal mechanism and enhanced phosphorus removal effect were discussed,the countermeasures to improve the phosphorus removal performance of eco-restoration system were pointed out.A new water treatment conception was put forward,which was,using the coupling process of micro-alga purification and high quality biomass production to treat eutrophic water and transforming the phosphorus removal technology from"treatment process"to"production process".Keywords:eutrophic water;endogenous pollution;eco-restoration;phosphorus removal本文通过介绍磷在水体内源污染的地位及去除途径,结合国内外水体生态修复技术中强化除磷的研究动态,并尝试探讨从氮磷去除的“处理工艺”转换为“生产工艺”的水体处理新理念,为天然水体生态系统修复提供高效稳定除磷的方法。
1底泥的磷释放与内源污染磷在水体中有不同的存在形态,且各种形态可以相互转化。
其中悬浮态磷(含无机态和有机态)大多存在于细菌和动植物残骸的碎屑中。
溶解态磷以各种形态的正磷酸盐存在,如PO43-、HPO42-、H2PO4-,可作为营养物质被藻类吸收。
聚合磷酸盐是合成洗涤剂中的重要助剂,在水中以P2O74-、P3O105-、HP3O92-等形态存在,也可为藻类吸收。
可溶性有机磷酸物主要有葡萄糖-6-磷酸,2-磷酸,2-磷酸甘油酸,磷肌酸等。
研究表明,可溶性正磷酸盐和沉积物中的铝和磷的化合物及有机磷易被藻类吸收[3]。
在天然湖泊中,大部分磷以有机态方式存在。
而在有机磷中,约70%以上是以颗粒态磷存在。
磷的这种颗粒态特性使得其进入水体后,绝大多数容易沉降在湖底,使得湖底沉积物中营养盐的含量远高于上覆水。
在一定的条件下,这些营养物质就会释放进入上覆水而形成内源负荷。
沉积物中营养盐释放进入上覆水的途径主要有分子扩散(主要依靠从沉积物孔隙水中营养盐浓度与上覆水的浓度梯度差)、风浪等动力扰动、底栖生物的扰动、气泡溢出、浮游植物的上浮及水生植物根部的传递等。
近年来通过对国内不同类型湖泊的沉积物中磷在不同尺度时空变化的研究,诱导磷的内源释放规律不断深化。
在太湖的湖滨带湿地发现,沉积物中的pH值、氧化还原电位(Eh)、微生物量对氮磷的释放、迁移、吸附和富集有重要影响[4]。
彭杜等[5]通过研究南京玄武湖沉积物磷特征,发现在底泥再悬浮、水-土界面出现厌氧、pH值突变等环境条件下,生物可利用磷(BAP)会被释放,影响水体的营养状态和初级生产力。
BAP质量比为201~593 mg/kg,占总磷的20%~52%,这显示了玄武湖沉积物具有较高的释磷潜力,这种潜在的内源性磷负荷与水体富营养化程度有密切的关系。
研究人员以拥有中国典型城市湖泊———西湖的杭州市作为研究对象,分析了禁磷前后城市内河和西湖水体中磷负荷浓度的变化行为。
结果表明,洗涤剂中磷酸盐磷占杭州市生活污水中总磷负荷的30.7%,实施禁磷后钱塘江和运河中磷负荷有不同程度的降低,但西湖水体的磷负荷变化不明显。
从而可以认为,实施禁磷可以作为控制水体富营养化的一个辅助手段,而全面消除水体富营养化还需通过对水体进行强化除磷的生态修复[6]。
2传统除磷技术对水中磷的处理,主要包括化学沉淀法、生物法、物理吸附法、电解法等。
化学除磷的基本原理是通过投加化学药剂形成不溶性磷酸盐沉淀物,然后通过固液分离从污水中去除。
最常用于化学除磷的金属盐有钙盐、铁盐和铝盐。
一般认为磷酸盐沉淀是配位基参与竞争的电性中和沉淀,即通过PO43-与铝离子、铁离子或钙离子的化学沉淀作用加以去除。
微生物法主要是利用聚磷菌超量吸收磷,用于含磷有机废水处理。
吸附法除磷是利用某些多孔或大比表面积的固体物质对水中磷酸根离子的吸附亲和力,来实现对废水的除磷过程。
这些传统方法用于处理河道中有流动性且流量大的水体,处理成本高,且对于长期维护水体健康方面的现实可能性不大,与其它生物处理方法相结合有较好的效果。
3具有强化除磷的生态修复技术生态修复的作用原理是利用培育的植物或培养、接种的微生物的生命活动,对水中污染物进行转移、转化及降解作用,从而使水体得到净化。
它主要包括人工湿地、生态浮岛、稳定塘净化、生物膜净化以及组合生物净化与修复等。
生态修复中植物和藻类在脱氮除磷方面有较强的优势,可通过人工收获去除氮磷,但由于种类不同,对磷的吸收能力相差较大。
3.1人工湿地人工湿地广泛应用于生活污水、工业废水处理及农业面源污染控制,该技术对磷具有处理效率高、运行成本低等优势,在过去几十年间人工湿地除磷技术成为研究的热点。
人工湿地对污水中磷的去除主要通过植物吸收、基质吸附、微生物固定等作用实现,最终通过植物收割及更换吸附饱和的基质达到除磷的目的。
基质对磷的去除是人工湿地除磷的主要途径,因而对基质除磷特性的研究是人工湿地除磷技术的关键。
基质对磷的吸附去除能力取决于材料的物理和化学特性,如基质中的Ca、Fe和Al含量,pH值和比表面积等,基质吸磷能力是确定人工湿地系统基质层深度及水力停留时间、预测湿地运行寿命的重要参数[7]。
以往在人工湿地基质的选择上,更多的是考虑材料在当地的可得性及颗粒的大小以防止阻塞,而忽视了其对磷的去除能力。
事实上,不同基质对磷的去除存在较大差异,若土壤中有较多的铁、铝氧化物,则有利于生成溶解度很低的磷酸铁或磷酸铝,增强土壤的去磷能力;若以砾石为填料的湿地,砾石中的钙可以生成不溶性磷酸钙而发生沉淀[8]。
因此,如何选择合适的基质类型对提高磷的去除显得十分重要。
基质对废水中磷的吸附去除作用是有限量的,到一定程度会达到饱和,可以依据基质中磷的平衡浓度判断系统是否该休整及基质是否该更换。
在选用基质时,应该选择低水力抗性,具有较低平衡浓度,较高S max(最大吸附值)和P r(磷保持能力)的基质[9]。
湿地植物的筛选是人工湿地研究的一个重要方面,不同的植物种类对人工湿地系统的污水净化效果存在一定的差异。
如凤眼莲、茭白的除磷能力强于菱角和金鱼藻,水花生和菹草对低浓度的氮磷净化效果好[10]。
芦苇和美人蕉相比,截留了污水中更多的磷。
磷的去除率是衡量人工生态系统的重要指标,南佛罗里达州水管理处的研究人员在占地320 km2的表面流人工湿地对不同形态的磷素进行跟踪,湿地种植以香蒲为主,同时有其它挺水和沉水植物,能去除75%以上的入口河流中的磷[11]。