污水厂尾水补水对受纳水体氮磷形态与DOM时空分布特征的影响
典型污水处理厂尾水氮磷含量及分布特征
典型污水处理厂尾水氮磷含量及分布特征一、氮磷污染的主要危害氮和磷是组成生物体的基本元素，是微生物生长必需的营养物质。
但当水体中氮磷含量过多时，则会破坏水环境原有的生态平衡，造成水体污染。
其中最为明显的就是水体富营养化。
富营养化所造成的危害主要有以下几方面。
（1）水生植物和藻类的过分生长作为微生物生长的必需元素，氮素进入水体会刺激水生植物和藻类的过度生长，并引发一系列不良后果，影响水生生态健康。
主要体现在：①水生植物和藻类的大量繁殖会覆盖水面，造成赤潮或绿潮。
②藻类过度密集会阻塞鱼鳃和贝类水孔，影响其呼吸作用。
③藻类会产生毒素，影响鱼、贝。
④藻类会产生气味物质，使水体散发土腥味、鱼腥味、霉腐味等异常气味。
（2）消耗水体中的溶解氧由于氮素的引入，藻类和其他水生生物大量繁殖覆盖水面，从而使透射入水体深层的阳光减少，进而削弱下层水生植物的光合作用，水中溶解氧含量递减。
由于生物间对氧的竞争作用，大量水生生物死亡，水中营养物质增多，水中好氧微生物会进行好氧分解，消耗水中溶解氧。
此外，若水体没有足够的稀释能力，当污水处理厂二级出水排入水体后，水中的氨氮会通过硝化作用消耗部分溶解氧。
（3）对水生生物产生毒害氨可作为水生植物和藻类的营养物质，同时也是其他水生动物以及鱼类的毒。
性物质。
氨在水中以离子和分子的形态存在，起毒害作用的主要是分子态的NH3升高pH或温度会促进氨的水解平衡向左进行，从而增强氨的毒性。
夏季时，富，pH升高，极易诱发营养化水体温度高，同时光合作用强，大量消耗水中的CO2水生生物氨中毒。
（4）危害人类健康氨氮氧化的产物硝酸盐和亚硝酸盐能诱发高铁血红蛋白症和胃癌。
婴儿是高铁血红蛋白症的主要发病人群，含有硝酸盐的饮品被婴儿吸食后，会在唾液和胃中还原成亚硝酸盐，与血红蛋白反应生成高铁血红蛋白。
高铁血红蛋白没有携氧能力，当其在血液中含量超过70%时，会导致婴儿窒息。
此外，亚硝酸盐与胺或酰胺反应会生成亚硝胺或亚硝酰胺，两者均有致癌作用。
城镇污水厂尾水处理技术应用研究
城镇污水厂尾水处理技术应用研究王印;陶梦妮;左思敏;陶正凯;荆肇乾【摘要】城镇污水厂的尾水有机物浓度较低且成分复杂,氮、磷含量较高,直接排入受纳水体易造成水质恶化、水体富营养化等问题.探讨了混凝沉淀法、吸附法、膜分离法、臭氧氧化法、高锰酸钾氧化法、Fenton氧化法、曝气生物滤池、生物活性炭、膜生物反应器、稳定塘、人工湿地的技术研究与应用,阐述了需解决的问题和发展方向,总结出生物法和自然生态处理技术是较为经济有效的尾水处理方法.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2018(047)012【总页数】5页(P2729-2733)【关键词】尾水处理;物理化学;生物;生态;回用【作者】王印;陶梦妮;左思敏;陶正凯;荆肇乾【作者单位】南京林业大学土木工程学院,江苏南京 210037;南京林业大学土木工程学院,江苏南京 210037;南京林业大学土木工程学院,江苏南京 210037;南京林业大学土木工程学院,江苏南京 210037;南京林业大学土木工程学院,江苏南京210037【正文语种】中文【中图分类】TQ085+.4根据住房和城乡建设部统计截至2016年12月底，我国城镇建成运行污水处理厂3 991座，污水处理能力达到1.73亿m3/d。
但是很多城镇污水厂因为污水处理工艺和处理设备的不合理，使得污水处理效率低下，处理能耗大，大量的污水厂尾水直接排放至受纳水体。
污水处理厂尾水尽管大部分能达到排放标准，但是仍然具有较多的污染物，与《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)相应指标存在较大差距，直接排放会带来一系列问题。
污水处理厂尾水水量大，有机物浓度较低且成分复杂，氮磷含量较高，对其进行深度处理具有一定的难度，往往需要根据处理水质和回收利用要求对处理工艺进行有针对性的选择。
1 物理化学法1.1 混凝沉淀混凝沉淀工艺是污水进行深度处理的常用技术，该工艺主要去除污水中胶体状态和悬浮状态的无机和有机污染物。
城镇污水厂尾水再生利用设计研究与经济性分析刘涛
城镇污水厂尾水再生利用设计研究与经济性分析刘涛发布时间：2023-06-02T11:19:22.442Z 来源：《建筑创作》2023年6期作者：刘涛[导读] 摘要：随着城市化进程快速发展，城镇污水处理厂尾水深度净化，有利于保护水环境承载能力受限的受纳水体，而人工湿地是一种较为适宜的尾水处理工艺。
常用的深度净化工艺包括人工湿地、生物滤池、高级氧化、高效气浮或沉淀、吸附等，人工湿地作为一种典型的自然处理工艺，能有效净化水质、建设运行费用低、生态功能丰富、景观效果好，得到了广泛应用。
摘要：随着城市化进程快速发展，城镇污水处理厂尾水深度净化，有利于保护水环境承载能力受限的受纳水体，而人工湿地是一种较为适宜的尾水处理工艺。
常用的深度净化工艺包括人工湿地、生物滤池、高级氧化、高效气浮或沉淀、吸附等，人工湿地作为一种典型的自然处理工艺，能有效净化水质、建设运行费用低、生态功能丰富、景观效果好，得到了广泛应用。
关键词：城镇污水厂尾水；再生利用；设计研究；分析引言近年来，随社会经济飞速发展和城镇建设进程的不断推进，城市中污水的产量随之增加，需要更加经济、高效的污水处理系统来应对日益严峻的污水处理问题。
一般而言，集中式污水处理厂是污水排入受纳水体的最后一道保障，为从根源上控制污染，深入研究污水深度净化技术具有重要意义。
传统的深度处理措施工程建设费用和运行维护费用均较高，国内污水处理厂的深度处理设施在建成之后，多因后期资金的缺乏导致运行维护困难而成为了摆设。
人工湿地污水深度处理具有成本低，处理规模大，生态效益显著等优势，成为近年来的研究热点。
1人工湿地系统人工湿地是一个可以调控的生态综合系统，主要包括填料基质、植物和微生物，通过三者之间的物理、化学和生物协同作用，实现对城市污水厂尾水的深度处理。
填料基质是按照一定顺序铺设的砂、石颗粒，它们为植物生长和微生物聚集提供必要的场所，主要对尾水中的有机物、氮磷和重金属进行吸附固定；湿地植物种类较多，主要包括芦苇、香蒲、菖蒲、美人蕉等，可以直接吸收尾水中的氮磷营养物质和重金属，部分有机物和氮被微生物分解后，仍然可以依靠植物进行吸收，除此之外植物光合作用产生的氧气可以进入植物根系，形成缺氧-好氧环境，促进根区附近微生物群落的代谢；微生物根据分布位置的不同，包括根茎附近的好氧微生物和稍远位置的厌氧微生物，可以吸收分解污水中的有机物质，还可以对有毒物质和重金属进行降解。
城镇污水厂尾水人工湿地深度处理过程中DOM三维荧光光谱特征
明了潜流人工湿地系统只对类腐殖质中的可见类富里酸具有 削减作用。一般来说，类腐殖质物质化学性质较为稳定、难 于分解，较难被生物利用‘Ｈ］，而本研究中人工湿地系统对其 却有较好去除作用。
ａ咖代ｓ咖∞ｐｅａｋ
ｊｎ ｉｎｎＩ嘲ｌｔ ａｎｄ
ｅｍ哪Ｉｔ
ｏｆ ｔ№∞ｒｌｓｔｍｃｔｅｄ ｗｅｔＩａＩ一
ｒ（Ａ，Ｍ）一“／ＪＭ
殖质的来源Ｌ１５］。＾ｓ。，５００是指激发光波长Ｅｘ为３７０啪时．荧 光发射光谱在４５０与５００啪处强度比值。ＭｃＫｎｉｇｈｔ等‘１６Ｊ提
有研究表明．类蛋白峰能很好的表征水环境的污染状 况， ・般生活污水或微生物活动强烈的水体都可以表现出极
万方数据
第３期
光谱学与光谱分析
７１１
Ｔ峰是溶解性的微生物代谢产物，但是还是能够被湿地中的 植物、微生物所分解利用，Ｓ峰的荧光强度并没有明显的减 小，这可能是因为色氨酸类芳香族蛋白质不能够为湿地中微 生物所降解利用。Ｍ峰为可见类富里酸，Ａ峰为紫外类富里 酸物质，都属于类腐殖质物质，Ｍ峰荧光强度的明显降低说
２５０
｝ｉ｛
Ｏ
５
（Ｗ．２
４∞
３５０
４００
３５０ Ｅ ｛
ｌ
量３００
芷３００
２５０
一．删＿罔Ｉ
３００ ３５０ ４００ Ｅｍ向ｍ
２５０
３００
３５０
４００ ＥｔＴｔ，ｎｍ
４５０
５０
４如５００
蚴瑚渤伽瑚瑚Ⅲ如枷
５５０
４００
４００
３５０ Ｅ Ｓ
３ＳＯ
ｌ
击３００
２５０
盈３００
２５０
ｃ
４５０
５００
５５０
《2024年干旱区浅水富营养化湖泊氮、磷营养盐时空分布及迁移通量研究》范文
《干旱区浅水富营养化湖泊氮、磷营养盐时空分布及迁移通量研究》篇一一、引言在现今全球环境变化的背景下，湖泊的富营养化现象越来越受到科研工作者的关注。
尤其对于干旱区的浅水湖泊，由于其水体浅而表层养分易聚集，成为生态环境治理的重点和难点。
本文以某干旱区浅水富营养化湖泊为研究对象，对湖泊中氮、磷营养盐的时空分布及迁移通量进行研究，以期为该湖泊的生态修复和环境保护提供科学依据。
二、研究区域与方法本研究选取某干旱区浅水富营养化湖泊为研究对象，通过对湖泊的采样分析，结合地理信息系统和统计分析方法，研究氮、磷营养盐的时空分布及迁移通量。
具体方法如下：1. 采样方法：在湖泊的不同区域和不同季节进行采样，确保样本的多样性和代表性。
2. 分析方法：对样本进行氮、磷营养盐含量的测定，包括总氮（TN）、总磷（TP）等指标。
3. 地理信息系统应用：结合地理信息系统分析营养盐的空间分布和迁移规律。
4. 统计分析方法：采用数理统计方法对数据进行分析，探究营养盐的分布特征及迁移通量。
三、氮、磷营养盐的时空分布特征1. 氮营养盐时空分布：通过采样分析发现，湖泊中氮营养盐含量在不同季节和不同区域存在明显差异。
夏季由于光照充足、水温升高，有利于藻类生长和氮素循环，因此氮营养盐含量较高；而在冬季由于藻类活动减弱，氮营养盐含量相对较低。
空间上，湖岸附近由于人类活动频繁，氮营养盐含量较高，而湖心区域相对较低。
2. 磷营养盐时空分布：磷营养盐的分布与氮类似，但略有不同。
在夏季和秋季，由于藻类大量繁殖，对磷的需求增加，因此湖水中磷营养盐含量相对较高；而在冬季和春季，由于藻类活动减弱或休眠，磷营养盐含量相对较低。
空间上，湖岸附近的农田和城市污水排放是磷营养盐的主要来源。
四、氮、磷营养盐的迁移通量研究通过对湖泊水体中氮、磷营养盐的迁移通量进行研究，发现主要迁移途径包括水体流动、风力输送、生物活动等。
其中，水体流动是氮、磷营养盐迁移的主要途径，尤其是在干旱季节，水流缓慢，有利于营养盐在湖内的迁移和扩散。
污水排海引发的氮磷流失问题分析
污水排海引发的氮磷流失问题分析近年来，随着城市化进程的加快，污水处理成为了一个严峻的问题。
其中，污水排海引发的氮磷流失问题备受关注。
本文将从污水排海的原因、氮磷流失的危害以及解决方案等角度进行分析。
一、污水排海的原因污水排海是由于城市人口增加、工业发展以及生活水平提高等原因导致的。
随着人口的增长，城市污水的产生量也在不断增加。
而传统的污水处理设施往往无法满足庞大的处理需求，因此，许多城市选择将污水直接排入海洋。
二、氮磷流失的危害氮磷是污水中的主要污染物之一，它们对海洋生态环境造成了严重的危害。
首先，氮磷的大量输入会导致海水富营养化，引发藻类大量繁殖。
这些藻类在大量繁殖的过程中会消耗大量的氧气，导致海洋缺氧，危及海洋生物的生存。
其次，藻类繁殖过程中会产生毒素，对海洋生态系统造成毒害。
此外，氮磷流失还会导致海洋中的鱼类和其他水生生物大量死亡，破坏渔业资源。
三、解决方案为了解决污水排海引发的氮磷流失问题，我们需要采取一系列的措施。
首先，应加强污水处理设施的建设和升级，提高处理效率。
这样可以有效减少污水中的氮磷含量，降低对海洋环境的污染。
其次，应加强对污水排放的监管，建立严格的排放标准和处罚机制，以确保污水不会直接排入海洋。
同时，还可以鼓励企业和居民使用环保型产品，减少污水的产生量。
另外，开展科学研究也是解决氮磷流失问题的重要途径。
科学家可以深入研究氮磷的来源和流动规律，为制定更有效的防治措施提供科学依据。
此外，还可以开展生态修复工作，通过人工增加海洋生物的数量和种类，促进海洋生态系统的恢复和稳定。
总之，污水排海引发的氮磷流失问题是一个严重的环境挑战。
为了保护海洋生态环境，我们需要加强污水处理设施的建设和升级，加强监管和科学研究，同时进行生态修复工作。
只有综合施策，才能有效解决这一问题，保护我们的海洋环境。
《2024年干旱区浅水富营养化湖泊氮、磷营养盐时空分布及迁移通量研究》范文
《干旱区浅水富营养化湖泊氮、磷营养盐时空分布及迁移通量研究》篇一摘要本研究针对干旱区浅水富营养化湖泊，探讨了氮、磷营养盐的时空分布特征及迁移通量。
通过对湖泊水体及底泥中氮、磷含量的监测与分析，揭示了其在不同季节、不同深度的变化规律，并进一步探讨了其迁移转化的影响因素和机制。
研究结果有助于深入理解干旱区浅水湖泊的富营养化过程，为湖泊生态修复和水质管理提供科学依据。
一、引言随着全球气候变化和人类活动的加剧，干旱区浅水湖泊的富营养化问题日益突出。
氮、磷是导致湖泊富营养化的主要营养盐，其时空分布特征及迁移通量的研究对于理解湖泊生态系统的演变和保护湖泊生态环境具有重要意义。
本文以某干旱区浅水富营养化湖泊为研究对象，对其氮、磷营养盐的时空分布及迁移通量进行了深入研究。
二、研究区域与方法2.1 研究区域选择某干旱区浅水富营养化湖泊作为研究对象，该湖泊位于内陆干旱区，水体交换能力弱，易发生富营养化。
2.2 研究方法（1）样品采集：在研究湖泊内设置多个采样点，分别在春、夏、秋、冬四季进行水样和底泥样品的采集。
（2）实验室分析：利用化学分析法测定水样和底泥样品的氮、磷含量。
（3）数据处理与分析：采用统计分析、地理信息系统等技术，对数据进行处理和分析。
三、氮、磷营养盐的时空分布特征3.1 氮的时空分布特征通过对水体和底泥中氮含量的监测，发现氮含量在春季最高，夏季次之，秋季和冬季较低。
在垂直方向上，表层水体中的氮含量高于深层水体。
底泥中的氮含量则相对稳定，但与水体交换频繁的区域更高。
3.2 磷的时空分布特征磷含量的季节变化与氮相似，也是春季最高，夏季次之。
垂直方向上，表层水体中的磷含量略高于深层水体。
底泥中的磷含量受外界环境影响较小，相对稳定。
四、氮、磷营养盐的迁移通量氮、磷营养盐的迁移主要包括水-气界面交换、水-底泥交换和湖流输送等途径。
研究发现在风力作用和水流共同影响下，氮、磷营养盐在湖泊中的迁移通量较大，特别是在春季和夏季。
《干旱区浅水富营养化湖泊氮、磷营养盐时空分布及迁移通量研究》范文
《干旱区浅水富营养化湖泊氮、磷营养盐时空分布及迁移通量研究》篇一摘要：本文以干旱区浅水富营养化湖泊为研究对象，系统分析了氮、磷营养盐的时空分布特征及其迁移通量。
通过对湖泊不同区域的样品采集与测定，揭示了湖区内氮、磷元素的来源、分布和迁移转化机制，以期为干旱区湖泊水质保护和水环境管理提供科学依据。
一、引言随着人类活动的不断扩张，湖泊富营养化问题日益突出，尤其是在干旱区的浅水湖泊中。
这类湖泊由于其特殊的水文条件和生态结构，面临着氮、磷等营养盐含量超标的问题。
深入研究干旱区浅水富营养化湖泊中氮、磷营养盐的时空分布及迁移通量，对于湖泊水质的改善和水环境治理具有重要意义。
二、研究区域与方法（一）研究区域概况本研究的选点为某干旱区浅水富营养化湖泊，该湖泊由于地处内陆，降水稀少，人类活动对湖区的影响较为显著。
（二）研究方法本研究通过采样、分析以及模型模拟的方法进行。
包括在湖区设置多个采样点，分别在不同季节进行取样分析，运用化学方法测定氮、磷含量；并采用水质模型对营养盐的迁移通量进行模拟分析。
三、氮、磷营养盐的时空分布特征（一）氮的时空分布通过对湖区不同区域的样品分析发现，湖水中氮的含量在夏季达到峰值，且呈现出近岸高、远岸低的分布趋势。
这主要与湖区周边农业活动和生活污水的排放有关。
（二）磷的时空分布磷的含量在湖区同样具有明显的季节性变化，春季和秋季为高发期。
磷的分布受湖流影响较大，湖心区域相对较高。
四、氮、磷营养盐的迁移通量分析（一）迁移途径湖内氮、磷营养盐主要通过水体流动、风力传输和底泥释放等途径进行迁移。
其中，水体流动是主要的迁移方式。
（二）迁移通量根据模型模拟结果，湖区氮、磷的年迁移通量均达到一定规模，其中夏季为高峰期。
大量的氮、磷元素通过水流输出到湖外，对周边环境产生一定影响。
五、结论与建议本研究表明，干旱区浅水富营养化湖泊中氮、磷营养盐的时空分布特征明显，且具有显著的迁移通量。
这些营养盐主要来源于周边农业活动和生活污水排放。
污水处理厂尾水排放解析
污水处理厂尾水排放解析作者：袁志强吴飞来源：《城市建设理论研究》2013年第24期摘要：随着我国经济的发展，各类城市生活污水、工业污水等排放量越来越大，对自然环境产生严重的危害。
为了缓解污水对自然环境造成的污染，各地基本上都建立了污水处理厂，并且取得了良好的效果，但是，污水处理厂的尾水排放还是会对环境造成一定的破坏，因此应当加强治理。
关键词：污水处理；尾水；环境影响；对策中图分类号：U664.9+2 文献标识码：A 文章编号：随着人们生活水平的提高以及我国工业化的发展，各类生活污水及工业污水大量产生，如果直接排入水体，会对自然环境产生严重的危害，污水处理厂的建立在很大程度上缓解了这一现状，但是对于污水处理厂尾水的处理应当引起足够的重视。
本文通过对某污水处理厂尾水排放问题进行了分析，并提出了相应的对策。
一、某污水处理厂尾水排放问题分析该污水处理厂日处理量达到100000m3，采用的是微孔曝气改良氧化沟的处理方式，尾水基本上是随时排放，排放标准执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A 标准中的相关规定。
二、受纳区域水环境状况接纳水域为农灌渠，当尾水进入到该水域后转入一条大河之中。
该农灌渠内地表水质应达到《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)V类的要求，两侧地下水质应符合《地下水质量标准》(GB/T14848—93)Ⅲ类规定。
通过相关资料可以知道，该水域COD、BOD5、CODmn、NH3-N、阴离子表面活性剂等指标均为劣V类(《地表水环境质量标准)(GB3838—2002)， OD 最大监测浓度为783mg/L，NH3-N大监测浓度为36.5mg/L，且水体五颜六色、怪味、发臭，感官性状极为恶劣。
通过资料可以知道，该河道两侧四个地下水水质监测点的资料看，地下水监测点水质均为V类(《地下水质量标准》(GB/T14848—93))，劣于该标准的Ⅲ类标准[《地下水质量标准》(GB/T14848—93)Ⅲ类标准以人体健康基准为依据，是判别地下水能否作为集中式生活饮用水水源及工、农业用水的标准]，超标因子为硝酸盐、总硬度、溶解性总固体、高锰酸盐指数、总大肠菌群等。
污水厂尾水深度脱氮工艺研究
污水厂尾水深度脱氮工艺研究目前, 我国大多数污水处理厂以二级处理为主, 即使污水厂尾水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002) 一级A/B标准, 仍属于劣Ⅴ类水, 对于受纳水体而言还是重要的污染源.同时考虑到国际公认的水体发生富营养化的临界值[TN 0.2 mg·L-1, TP 0.2 mg·L-1], 二级出水依旧是造成受纳水体富营养化的主要原因之一.污水处理厂提标改造, 尾水进行深度处理, 是未来的发展趋势, 北京市、天津市已先后发布了更为严格的城镇污水处理厂污染物排放标准.人工湿地是近年来发展起来的一种新型生态处理技术, 具有污染物去除效果稳定、投资省、运行成本低等显著优点, 是削减二级出水中氮磷、有机物等污染物的有效工艺之一, 为污水处理厂尾水的深度处理开辟了一条新途径.然而, 经过污水厂生化处理单元处理后, 尾水的碳源低、可生化性差(BOD5/COD为0.2~0.35, BOD5/TN约为1).尾水中有机碳源主要有富里酸、腐殖酸以及亲水性有机酸、核酸、氨基酸和表面活性剂等有机物, 难以被微生物降解、利用.同时, 硝酸盐氮是尾水中氮素的主要成分, 占TN的80%左右.反硝化脱氮是人工湿地脱氮的主要方式, 尾水中可利用碳源不足限制了反硝化作用的进行, 影响湿地系统的脱氮效率.且冬季低温污染物去除效率低, 这也是限制人工湿地进一步推广应用的重要原因之一.铁炭内电解法作为目前国内外研究较为成熟的电化学工艺, 已经在制药废水、印染废水、焦化废水等难降解废水的处理上得到了广泛应用.铁炭内电解与其他生化处理工艺相结合, 可以改善废水性质、提高废水可生化性、提高废水的处理效果.为此, 本研究构建新型铁炭内电解强化脱氮人工湿地(vertical flow constructed wetland associated with iron-carbon internal electrolysis, ICIE-VFCW), 通过在湿地基质中掺杂铁炭, 形成铁炭内电解与人工湿地耦合工艺, 利用铁炭内电解改善尾水可生化性, 为湿地微生物提供更多可利用碳源以强化湿地对氮素等污染物的去除, 并采用紫外-可见光光谱(UV-VIS)、凝胶过滤色谱(GFC)等深入分析铁炭内电解人工湿地的强化脱氮机制.本研究通过开发一种高效脱氮的人工湿地处理工艺, 以期为人工湿地的进一步推广应用提供技术支持.1 材料与方法1.1 人工湿地系统的构建垂直流人工湿地能够形成良好的好氧/缺氧环境, 有利于尾水的深度脱氮, 因此选择垂直潜流湿地作为实验装置.实验采用自行设计的下向垂直流人工湿地装置, 共2套(分别为对照组和实验组), 材料选用有机玻璃, 装置采用圆柱体, 尺寸为Φ×H=20 cm×65 cm, 以粗砂和天然砾石作为人工湿地主要基质, 种植芦苇作为湿地植物.装置底部设集水区, 通过穿孔有机玻璃板集水, 集水区高5 cm.为更加真实地模拟人工湿地, 装置四周采用遮光布包裹.人工湿地构造如表 1所示.为方便取样分析, 沿程设置5个取样口, 分别采集粗砂层、第一砾石基质层中部、第一砾石基质层、第二砾石基质层中部、第二砾石基质层的出水.人工湿地装置如图 1所示.污水经蠕动泵打入湿地, 通过底部的出水口、流量计控制出水, 并维持湿地水位恒定, 湿地孔隙率为35%, 设计水力停留时间为2 d.实验装置于2015年6月构建, 经近半个月后, 系统生物膜生长成熟, 出水稳定.表 1 垂直流人工湿地构造1)1.进水桶;2.蠕动泵;3.进水管;4.湿地植物;5.粗砂层;6.第一砾石基质层;7.第二砾石基质层;8.砾石承托层;9.穿孔集水板; 10.底部支撑柱; 11.出水区; 12.转子流量计; 13.铁炭颗粒图 1 垂直流人工湿地装置及取样点分布1.2 研究方法实验前通过调研污水厂尾水以确定尾水的水质特征, 采用实验室自配水模拟污水厂尾水, 具体成分如表 2所示.实验期间(2015年7月~2016年6月)进水主要污染物平均浓度为：COD 53.16 mg·L-1、BOD5 6.73 mg·L-1、TN 16.68 mg·L-1、NH4+-N 2.02 mg·L-1、NO3--N 12.58 mg·L-1、TP 0.23 mg·L-1.表 2 模拟污水厂尾水的水质经过1个月的稳定运行后, 采集进出水及沿程各取样口水样, 每月4次, 采样时间为上午09:00~11:00, 并于当日送至实验室进行水质分析.常规水质指标分析方法参考文献.沿程水样吸光度采用紫外-可见光光谱仪(普析通用T6新世纪)进行测定, 扫描波长范围为200~700 nm, 扫描步长为2 nm.以超纯水作基线, 去离子水为空白.各水样有机物相对分子质量分布采样GFC(凝胶过滤色谱, LC-10ADVP)测定, 测定前用0.45 μm微孔滤膜过滤, 进样量为20 μL.测定条件：TSK4000型色谱柱, 超纯水为流动相, 液体动力注入, 视差检测器型号RID-10A, 控制器型号SCL-10AVP, 柱温箱型号CTO-10SVP.2 结果与讨论2.1 垂直流人工湿地对尾水中有机物的去除两组人工湿地对尾水中COD的去除效果如图 2所示.从中可知, 实验组全年对COD的去除效果优于对照组.采用SPSS软件进行统计学分析, 两组湿地COD去除率存在显著性差异(P<0.05).湿地对COD的去除, 呈现出季节性变化, 随气温的升高而提高.实验组全年出水COD稳定在30 mg·L-1以下, 满足地表水Ⅳ类标准(30 mg·L-1), 而对照组在寒季(江苏地区12月到次年2月, 平均气温14.7℃)出水COD超过30 mg·L-1.对照组和实验组COD全年平均去除率分别为47.48%、57.64%, 暖季(江苏地区3~11月, 平均气温26.3℃)平均去除率分别为50.10%、59.91%, 寒季平均去除率分别为39.61%、50.83%, 实验组全年、暖季、寒季COD平均去除率分别高出对照组10.16%、9.81%、11.22%.可见, 基质掺杂铁炭能够提高湿地对COD的去除效果, 且冬季的提升效果更为明显.这可能主要是因为在污水浸渍条件下, 掺杂在湿地基质中的铁炭形成原电池, 阳极发生电极反应Fe-2eFe2+(E0=-0.44 V), 阴极发生电极反应O2+2H2O+4e4OH-(E0=+0.40 V).铁炭内电解过程产生大量活性的[H]和Fe2+, 使尾水中的复杂有机物发生开环、断链等作用, 另外, 在活性Fe2+被O2氧化成Fe3+的过程中, 会产生具有强氧化性的·OH、O·, 破坏—CN和C=O键.原电池反应过程中产生的活性基团促进了难降解有机物分解为小分子, 强化了微生物对尾水中有机物的利用, 促进了湿地对COD的去除.图 2 垂直流湿地进出水COD浓度及平均去除率两组湿地沿程溶解性有机物(DOC)及其光谱特征如表 3所示(10月12日测定结果).总体来看, DOC及各波长的吸光度沿程下降, 且对照组各采样点高于实验组.实验组采样点3的DOC明显升高, 可能是经过第一砾石基质层(铁炭层)后, 尾水中部分不溶性有机物转变成了可溶性有机物. a300/a400可表征污水腐殖度和芳香度, 该比值越大, 说明尾水中腐殖度和芳香度越小, 其难降解污染物含量越少.两组湿地出水中a300/a400均大于进水, 表明经过人工湿地的处理, 尾水的腐殖度和芳香度均有所下降.湿地中腐殖度和芳香度高的物质难以被微生物降解, 实验组各采样点a300/a400大于对照组, 表明铁炭内电解可降低尾水的腐殖度和芳香度. a250/a365可作为水中溶解性有机物分子质量大小的评价指标, 该比值越大, 尾水中有机物平均分子质量越小. 表 3中a250/a365总体上沿程降低, 表明污水中有机物分子质量逐渐下降, 且实验组a250/a365高于对照组, 说明实验组污水中大分子有机物向小分子转化更为彻底.对照组a250/a365沿程均匀下降, 而实验组经过铁炭层(取样点1~3) 后, a250/a365显著升高, 表明铁炭层是大分子有机物向小分子转化的主要单元.表 3 湿地各采样点水样DOC质量浓度及光谱特征2.2 垂直流人工湿地对尾水中氮素的去除两组湿地对尾水中NH4+-N、TN的去除效果如图 3所示.两组人工湿地对NH4+-N均有良好的去除效果, 出水浓度达到地表水IV类标准(1.5mg·L-1), 接近于Ⅱ类标准(0.5mg·L-1), 全年去除率相对稳定.图 3 垂直流湿地进出水氨氮、TN浓度及平均去除率两组湿地对TN的去除率表现出明显的季节性, 去除率随温度升高而升高.采用SPSS软件进行统计学分析表明, 两组湿地TN去除率存在显著性差异(P<0.05), 实验组全年TN平均去除率均高于对照组, 且出水浓度在10mg·L-1以下, 满足现阶段北京(2012年)、天津(2015年)更为严格的污水排放标准.对照组和实验组全年TN平均去除率分别为37.69%、51.41%, 暖季为41.91%、54.81%, 寒季为25.03%、41.20%, 实验组全年、暖季、寒季TN平均去除率分别高出对照组13.72%、12.90%、16.17%.由此可见, 湿地基质掺杂铁炭有利于系统脱氮, 尤其是提高冬季低温的脱氮效率.这一方面是因为湿地基质掺杂的铁炭可改善尾水可生化性, 为后续微生物脱氮提供更多的可利用碳源, 从而提高脱氮效率.另一方面, Fe2+和Fe3+是微生物生命活动中重要的电子传递体系, 铁炭内电解过程中产生的Fe2+和Fe3+可以参与这种电子传递, 从而加速细胞中的电子传递效率, 提高微生物活性, 改善系统脱氮效率, 特别是冬季低温脱氮效率.两组人工湿地沿程氮素形态分布如图 4所示(10月12日测定结果).从中可知进出水及沿程污水中的氮素主要以NO3--N为主, 占TN的70%以上, 而NH4+-N在湿地系统中得到了较好的去除, 占TN比例始终在8%以下.实验组有机氮[Org-N,Org-N=TN-(NH4+-N)-(NO2--N)-(NO3--N)]基本沿程下降, 占TN比例由16.79%下降到6.48%, 而对照组Org-N占TN比例均在10%以上, 这主要是由于铁炭层中铁炭内电解可促进含氮难降解有机物的分解, 从而使Org-N占比显著下降.由于缺乏可利用碳源, 对照组还出现了NO2--N积累的现象.图 4 垂直流湿地沿程氮形态分布2.3 垂直流人工湿地中有机物相对分子质量沿程分布特征表 4为两组湿地进出水及各采样点溶解性有机物的Mr.从中可知, 湿地处理前后, 尾水中有机物的相对分子质量均有所下降, 对照组和实验组分别降低了25.82%、39.56%;且实验组经过铁炭层(取样点1~3) 后, Mr下降幅度较大, 分别为13.73%、24.15%, 这与DOC质量浓度及光谱特征变化相一致.表 4 湿地进出水及各采样点水样溶解性有机物的相对分子质量×103两组人工湿地有机物沿程分子质量分布如图 5所示.湿地污水中有机物相对分子质量主要集中在50×103~500×103之间, 且有机物向小分子转变.经过湿地处理后, 对照组和实验组<10×103的有机物质量分数分别增加了1.31%和5.15%, 10×103~50×103的有机物质量分数分别增加了4.54%和8.11%.而500×103~1 000×103的有机物质量分数分别减少了4.80%和13.19%, >1 000×103的有机物质量分数分别减少了0.94%和2.56%.此外, 经过铁炭层(取样点1~3) 后, 500×103~1 000×103和>1 000×103的有机物质量分数显著下降, 分别下降了8.52%和1.97%.可见, 湿地基质掺杂铁炭能有效促进大分子有机物向小分子的转变.具体参见污水宝商城资料或更多相关技术文档。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
污水厂尾水补水对受纳水体氮磷形态与DOM时空分布特
征的影响
污水厂尾水补水对受纳水体氮磷形态与DOM时空分布特征的影响
随着城市化进程的加快以及人口的持续增长，城市污水处理厂的建设和运行成为保护环境和改善生态系统质量的重要手段之一。
然而，污水处理厂的尾水排放还存在一些问题，其中之一是含有大量的氮、磷等营养物质，可能对受纳水体的水质和生态产生不良影响。
为了减少这种影响，许多城市在尾水排放中加入了补水措施，即向受纳水体中补充一定比例的清洁水来冲稀尾水中的污染物。
本文旨在研究污水厂尾水补水对受纳水体中氮、磷形态和溶解性有机物（DOM）时空分布特征的影响。
通过野外观测和
实验室分析方法，探究尾水补水对受纳水体的影响机制和程度，并为提高污水处理厂尾水处理效果和受纳水体的水质改善提供科学依据。
实验采用了人工模拟尾水补水的方法，设置了不同比例的尾水补水处理组和对照组。
在不同时间节点进行水样采集，分析水样中氮、磷形态和DOM的含量及其空间分布特征。
结果显示，尾水补水明显改变了受纳水体的水质状况。
首先，在氮磷形态方面，尾水补水导致受纳水体中总氮和总磷含量增加。
补水后受纳水体中的氨氮、亚硝态氮、硝态氮以及总磷浓度都有所上升。
这可能是由于尾水中的营养物质被引入到了受纳水体中，进一步加剧了水体的富营养化问题。
其次，在DOM方面，尾水补水对受纳水体中DOM的含量和分布也造成了明显影响。
尾水中的有机物进入受纳水体后，通
过微生物降解和溶解作用，使得DOM浓度显著增加。
而且，DOM的空间分布呈现出明显的梯度特征，补水源处的DOM浓度
高于远离补水源处的区域。
这表明尾水补水可能改变了受纳水体的水质特性，增加了DOM的供应和分布梯度。
总体来说，尾水补水对受纳水体的氮磷形态和DOM含量以及时空分布特征具有显著影响。
尽管尾水补水可以减轻有机污染物和营养物的浓度，但也可能加剧水体富营养化和DOM的积累问题。
因此，在实施尾水补水方案时，应加强监测与管理，避免对受纳水体造成进一步的负面影响。
我们还需要进一步研究尾水补水对受纳水体生态系统的影响机制，为污水处理厂尾水补水的优化提供科学依据
综上所述，尾水补水明显改变了受纳水体的水质状况。
补水导致受纳水体中总氮和总磷含量增加，氨氮、亚硝态氮、硝态氮以及总磷浓度都上升，加剧了水体的富营养化问题。
此外，补水还使受纳水体中DOM的含量显著增加，并呈现出明显的梯度分布特征。
尽管可以减轻有机污染物和营养物的浓度，但同时可能加剧水体富营养化和DOM的积累问题。
因此，在实施尾水补水方案时，需要加强监测与管理，避免对受纳水体造成负面影响。
此外，还需深入研究尾水补水对受纳水体生态系统的影响机制，为污水处理厂尾水补水的优化提供科学依据。