人工湿地脱氮除磷机理及其研究进展_李志杰
人工湿地氮的去除机理
人工湿地氮的去除机理引言随着全球湖泊富营养化程度的加剧, 入湖污染源的氮的去除成为日益紧迫的问题, 而湿地在湖泊富营养化的防治中有重要作用, 天然湿地再辅以合理的人工举措后可大大提高污染物去除效率和提高生态效应, 人工湿地的氮去除是一项重要功能, 对人工湿地中氮去除机理的总结可为湿地的设计、运行和研究提供良好的理论依据。
1 人工湿地的氮去除机理湿地系统通过多种机理去除进水中的氮, 这些机理主要包括生物、物理和化学反应几方面的协同作用。
详见表1在防渗湿地系统中, 忽略湿地和周围水体的氮交换量, 湿地中的氮去除机理包括挥发、氨化、硝化反硝化、植物摄取和基质吸附。
许多研究表明, 湿地中的主要去氮机理是微生物硝化反硝化。
在Santee的报道中, 硝化反硝化去氮量占氮去除总量的60 %～86 %。
湿地中氮的形态转化情况见图 1 。
未防渗湿地需要考虑湿地系统和周围水体的交换量, 即图1 中的⑩。
1.1 氨挥发氨挥发是物化过程, 水中的氨氮离解平衡方程为：淹没土壤和沉积物中的NH3挥发和pH 值密切相关:(1)pH =9.3 ,NH3 和NH+4的比例为1∶1 , 氨挥发显著;(2)pH=7.5 ～8.0 , 氨挥发不显著;(3)pH <7.5 , 氨挥发可忽略。
湿地中藻类、浮水植物和沉水植物的光合作用常导致pH 值升高。
水平潜流湿地系统中可以忽略氨挥发作用, 因为此系统中的pH 值一般不超过8.0。
氨挥发由水中的pH 值、NH+4浓度、温度、风速、太阳辐射、水生植物种类、状态和数量以及系统的pH 值日变化等多种因素来综合决定。
例如在有自由漂浮大型植物的系统中, 氨挥发是重要的氮去除途径。
1.2 氨化氨化(矿化)将有机氮转化为无机氮(尤其是NH4+ -N)。
有氧时利于氨化, 而厌氧时氨化速度降低。
湿地中氨化速度与温度、pH 值、系统的供氧能力、C N 比、系统中的营养物以及土壤的质地与结构有关。
温度升10 ℃, 氨化速度提高1 倍。
强化低温域人工湿地脱氮除磷进展研究
2013年第39卷第9期工业安全与环保Sept em ber2013I ndust r i al Saf e t y a nd Envi r onm e nt al Pr o t ect i on29强化低温域人工湿地脱氮除磷进展研究*童宁邓风(南京工业大学环境学院南京210009)摘要人工湿地作为一种污水处理系统受气温影响较大。
针对冬季氮磷去除率的不足，分析低温对人工湿地脱氮除磷的影响，初步讨论了强化低温域人工湿地脱氮除磷的措施，对今后的研究方向进行了展望。
关键词人工湿地低温脱氮除磷R es ea r ch of N i t r ogen and Phos phor us R em oval i n C onst r uc t e dW et l ands i n L ow Tem per at ur e A r easT O N G N i ng D E N G Fen g(C ol l ege of Envi ronm ent，N anj i ng U ni ver se,of Tt虻hnology肋，瓣210009)A bs t r a ct A s on e ki nd0f dudge t r eat m ent syst e m．const r uct e d w e t l and is l argdy af f e ct ed by t em pe r at ur e．r111i s pape r anal—ys es t he ef f ect s of l ow t e m per at ur e O n ni t r og en a nd phos phor us r em oval i n const ruc t ed w e t l ands，di sc us se s s om enl eaS嘲ofni t r ogen a nd phosphor us r em oval i n const ruc t ed w e t l a nds i n l ow t em pe rat ure a l e xi s and al so百v髑an out l ook t o t he f ut ur e r e-se ar c h di t x蜘on i n l ow t em pe rat ure a．r．eas．K e y W or ds cons t ruct ed w e t l ands l ow t e m pera t ure ni t r o gen and phosphor us r em ovalO引言人工湿地作为一种污水处理系统，投资省、运行费用低、处理效果好，但在处理效率上还受诸多因素的限制，尤其低温条件下处理效率会大幅降低，影响了其推广应用。
《2024年人工湿地的氮去除机理》范文
《人工湿地的氮去除机理》篇一一、引言随着社会经济的发展和人口的不断增长，水体富营养化问题日益突出，尤其是氮的污染成为全球关注的环境问题。
人工湿地作为一种低成本的污水处理技术，在去除水体中的氮等污染物方面表现出显著的效果。
本文将详细阐述人工湿地的氮去除机理。
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、基质和微生物的共同作用，实现对污水中氮、磷等污染物的去除。
其具有建设成本低、维护简单、生态效益显著等优点，被广泛应用于污水处理领域。
三、人工湿地的氮去除机理（一）物理吸附与截留人工湿地中的基质（如砂、石、土壤等）具有较大的表面积，能够通过物理吸附和截留作用，将污水中的氮素（如氨氮、有机氮等）吸附在基质表面。
同时，湿地中的植物根系也能拦截部分氮素，减少其进入水体的可能性。
（二）微生物作用1. 氨化作用：湿地中的微生物能够将有机氮分解为氨氮，为后续的氮去除过程提供基础。
2. 硝化作用：在好氧条件下，硝化细菌将氨氮氧化为亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。
这一过程需要氧气参与，因此在人工湿地中通常设置好氧区和缺氧区的交替环境，以利于硝化细菌的生长和活动。
3. 反硝化作用：在缺氧条件下，反硝化细菌将硝酸盐氮还原为氮气，从而从污水中去除氮素。
这一过程需要在缺氧环境中进行，通常在湿地的底层或水流较慢的区域进行。
（三）植物吸收人工湿地中的植物（如芦苇、香蒲等）能够通过根系吸收水中的氮素，并将其转化为自身的组成部分。
这样，植物在生长过程中就能将吸收的氮素同化，进一步减少水中的氮含量。
此外，植物的凋落物也能为基质和微生物提供营养物质，促进生态系统的循环。
四、结论人工湿地的氮去除机理是一个综合的过程，涉及物理吸附与截留、微生物作用以及植物吸收等多个方面。
这些机理共同作用，使得人工湿地能够有效地去除水中的氮素，保护水环境。
然而，人工湿地的运行效果受多种因素影响，如基质类型、植物种类、气候条件等。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况进行设计和优化，以实现最佳的氮去除效果。
人工湿地中水生植物对氮磷的吸收作用研究进展
人工湿地中水生植物对氮磷的吸收作用研究进展
人工湿地是一种通过人工手段模拟自然湿地生态系统的系统工程，通过湿地中水生植
物的作用来净化废水中的污染物，特别是氮和磷的含量。
水生植物对氮磷的吸收作用是人
工湿地净化废水的关键过程之一。
本文主要综述了近年来人工湿地中水生植物对氮磷的吸
收作用的研究进展。
在人工湿地中，水生植物通过根系吸收水中的营养物质，其中氮磷是关键的营养元素，对植物的生长和发育起到重要的作用。
水生植物吸收氮磷的机制主要是通过活性运输和被
动扩散两种方式。
活性运输是指植物根系中的离子泵主动将氮磷离子从根系中吸收，并转
运到植物的地上部分。
被动扩散是指氮磷溶解在水中，通过浸润入根系细胞内，并在根内
被植物吸收。
近年来对人工湿地中水生植物对氮磷的吸收作用进行了大量的研究。
研究表明，不同
种类的水生植物对氮磷的吸收能力存在差异。
一些水生植物，如黑三棱、香蒲、金鱼藻等，对氮磷的吸收能力较强，能够有效减少废水中的氮磷浓度。
而其他一些水生植物，如莲藕、菰草等，对氮磷的吸收能力较弱，对废水的净化效果不明显。
还有研究发现水生植物的生长状态对其对氮磷的吸收作用有一定影响。
一些研究发现
水生植物的叶片面积与根系质量比例与其对氮磷的吸收能力有较强的相关性，即生长较好
的水生植物对氮磷的吸收能力更强。
除了水生植物的特点，底泥也对氮磷的吸收作用有一定影响。
一些研究发现，底泥中
存在的有机质可以吸附氮磷，从而减少水生植物对氮磷的吸收能力。
在人工湿地的设计中，也需要考虑底泥的特性对水生植物对氮磷的吸收效果的影响。
人工湿地脱氮除磷原理
人工湿地脱氮除磷原理谈到污水处理，很多人都认为工艺先进、价格髙的设备处理效果一泄就好一些。
其实我们亳不起眼的人工湿地英实也有很髙的去污能力，在一左的条件下BOD、COD的去除率高达80%以上。
虽然湿地存在一些缺点，但是瑕不掩瑜。
人工湿地建造和运行费用便宜、技术要求不髙、还有多项优点，可谓物美价廉。
比较适合广大农村、中小城镇及旅游景区污水处理领域，湿地系统的脱氮除磷效果。
今天专业的水环境治理这服务商力鼎环保将讲解湿地的脱氮除磷原理。
污水中含氮物质的表现形式主要为氨氮和有机氮，人工湿地对污水中各类含氮物质的去除途径包括以下三种形式：(1)污水中的氨氮可通过湿地植物以及湿地微生物同化作用，转化为生物机体的有机组成部分，最终通过对湿地植物左期收割的方式，实现对污水中氨氮的有效去除；(2)在污水的pH值较高(大于8.0)的情况下，污水中的氨氮可通过自由挥发的形式从污水中溢岀，但通过自由挥发减少的氨氮，只占人工湿地氨氮去除总量的一小部分；(3)人工湿地对污水中含氮有机物质的主要去除途径为湿地微生物的硝化以及反硝化作用，在好氧条件下，污水中的氨氮经过亚硝化细菌、硝化细菌的亚硝化以及硝化作用，先后转化为亚硝酸盐、硝酸盐，随后在缺氧以及有机碳存在的条件下，经过反硝化细菌的反硝化作用而被还原为氮气，从水中逸岀、释放到大气中，最终实现人工湿地对污水中氨氮的有效去除。
污水中含磷污染物质的表现形式主要由颗粒磷、溶解性有机磷以及无机磷酸盐等三类, 人工湿地对污水中含磷污染物质的去除可通过填料床的吸附、微生物以及湿地植物的同化吸收、有机物的吸附等多重作用得以去除：(1)污水中的部分无机磷可通过湿地植物的吸收、同化作用，转化成植物机体的组成成分 (如ATP、DNA以及RNA等)，最终通过对湿地植物的左期收割使其得以去除，但是通过湿地植物吸收去除的磷污染物只占人工湿地去除总疑的一小部分；(2)污水中的含磷污染物的主要去除途径依赖于湿地上壤的物理化学吸附作用，含磷污染物的去除能力取决于湿地土壤的环境容量，通常情况下，湿地填料的物理吸附以及化学沉淀作用对污水中TP的去除能力可达90%以上；(3)微生物对污水中含磷污染物的去除过程主要包括微生物对含磷物质的同化作用以及对其的过戢积累两个过程，微生物对污水中含磷污染物的分解释放，能够有效促进有机磷酶的无机化，同时在含磷污染物的基质吸附沉淀、植物吸收同化过程中，也能够起到显著的促进作用。
《2024年城市污水处理新型生物脱氮除磷技术研究进展》范文
《城市污水处理新型生物脱氮除磷技术研究进展》篇一一、引言随着城市化进程的加快，城市污水处理成为环境保护的重要一环。
生物脱氮除磷技术以其处理效果好、能耗低、经济实用等优点，逐渐成为城市污水处理的主要手段。
本文将围绕新型生物脱氮除磷技术的原理、发展、应用以及当前的研究进展展开阐述。
二、生物脱氮除磷技术概述生物脱氮除磷技术是利用微生物的代谢活动，通过生物反应过程去除污水中的氮、磷等营养物质。
该技术主要分为两个部分：生物脱氮和生物除磷。
生物脱氮主要通过硝化与反硝化过程实现，而生物除磷则依靠聚磷菌的过量摄磷过程。
三、新型生物脱氮除磷技术的研究进展（一）技术原理与特点新型生物脱氮除磷技术主要包括短程硝化反硝化、同时硝化反硝化、厌氧氨氧化以及组合式生物反应器等技术。
这些技术具有不同的特点和优势，例如短程硝化反硝化可以减少氧气消耗和污泥产量，同时提高脱氮效率。
（二）技术应用与发展近年来，随着科技的不断进步，新型生物脱氮除磷技术在应用和发展方面取得了显著成果。
通过优化反应条件、改进反应器设计以及强化微生物的活性，提高了污水处理的效果和效率。
同时，新型材料的运用也为该技术的发展提供了新的可能。
（三）与其他技术的结合应用新型生物脱氮除磷技术可以与其他技术相结合，如物理化学法、自然生物处理法等。
这种组合方式不仅可以提高处理效果，还可以降低能耗和成本。
例如，通过将生物技术与膜分离技术相结合，可以实现污水的深度处理和回收利用。
四、当前研究热点与挑战（一）研究热点当前，新型生物脱氮除磷技术的研究热点主要集中在高效微生物菌群的培育与优化、反应器设计的创新与改进以及智能化控制系统的研发等方面。
这些研究有助于提高技术的处理效果和效率，降低运行成本。
（二）挑战与问题尽管新型生物脱氮除磷技术取得了显著进展，但仍面临一些挑战和问题。
如微生物种群的复杂性、反应过程的控制与管理、技术在实际应用中的稳定性和可靠性等问题仍需进一步研究和解决。
此外，如何实现技术的普及推广和成本降低也是当前研究的重点。
湿地系统生态恢复——人工湿地对氮的去除机理
人工湿地对氮的去除机理
1、氨的挥发 湿地氨挥发包括湿地地面氨挥发和植物叶片氨挥发2个部分 湿地地面氨挥发需要在水体pH大于8.0的情况下发生,一般人工湿地的 在7.5-8.0之间,因此,通过湿地地面挥发损失的氨氮可以忽略不计 但是，当人工湿地中填充的是石灰石等介质时,湿地系统中的会很高, 此时通过挥发损失的氨氮需要考虑
人工湿地对氮的去除机理
3、微生物硝化/反硝化作用 在湿地中,通过硝化反硝化作用去除氮,被认为是人工湿地去除氮的最 主要的形式 湿地通过进水携带溶解氧、大气复氧以及植物根系输氧等形式在湿地 床体内形成许多好氧微区域,在这些微区域硝酸细菌将氨氮转化成硝态氮, 降低了溶液中的氨氮浓度,使得土壤溶液中高浓度的氨氮和好氧微区域中 低浓度的氨氮之间形成浓度梯度,氨氮可以持续地扩散到好氧微区域进行 硝化作用
湿地系统生态恢复
——人工湿地对氮的去除机理
呆笨朝夕
人工湿地
人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，将污水、 污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上，污水与污泥在沿一定方向流动 的过程中，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物 三重协同作用，对污水、污泥进行处理的一种技术
人工湿地对氮的去除机理
人工湿地对氮的去除机理
1、氨的挥发 近年来,关于植物叶片氨挥发引起了人们的注意,许多研究者发现了农 作物叶片的氨挥发现象，认为这是植物生长后期氮素积累降低的原因之一 研究表明，湿地芦苇在生命的全过程中都有氨挥发现象,但是,新生的 芦苇以及没有枯萎的芦苇的氨挥发量极少,芦苇在枯萎期氨挥发量较大,是 芦苇枯萎期氮损失的主要形式
《2024年城市污水生物脱氮除磷技术的研究进展》范文
《城市污水生物脱氮除磷技术的研究进展》篇一一、引言随着城市化进程的加快，城市污水问题日益突出，其中氮、磷等营养物质的排放对水环境的污染日益严重。
因此，寻找有效的污水处理技术，特别是生物脱氮除磷技术，成为当前环境科学研究的重要课题。
本文将就城市污水生物脱氮除磷技术的研究进展进行综述。
二、城市污水生物脱氮技术研究进展1. 传统生物脱氮技术传统生物脱氮技术主要通过硝化-反硝化过程实现。
硝化过程由亚硝化菌和硝化菌完成，将氨氮氧化为亚硝酸盐和硝酸盐；反硝化过程则是在缺氧条件下，由反硝化菌将硝酸盐还原为氮气。
近年来，研究者们通过优化反应条件、调控微生物群落等方式，提高了传统生物脱氮技术的效率。
2. 新型生物脱氮技术（1）短程硝化反硝化技术：通过控制反应条件，使硝化过程停留在亚硝化阶段，从而减少氧的消耗，提高反硝化速率。
（2）厌氧氨氧化技术：在厌氧条件下，利用厌氧氨氧化菌将氨氮直接氧化为氮气，具有较高的氮去除率。
三、城市污水生物除磷技术研究进展1. 传统生物除磷技术传统生物除磷技术主要通过聚磷菌在好氧条件下过量摄取磷酸盐，然后在缺氧或厌氧条件下释放磷酸盐实现除磷。
近年来，研究者们通过优化反应器设计、调控进水碳源等方式，提高了传统生物除磷技术的效果。
2. 新型生物除磷技术（1）化学-生物联合除磷技术：通过投加化学药剂与生物除磷相结合，提高除磷效果。
（2）新型聚磷菌培养技术：通过优化培养条件，培养具有高效除磷能力的新型聚磷菌。
四、城市污水生物脱氮除磷技术的发展趋势与挑战随着研究的深入，生物脱氮除磷技术不断发展，但仍面临一些挑战。
首先，如何进一步提高脱氮除磷效率，减少能耗和污泥产量；其次，如何优化反应器设计，适应不同水质条件；最后，如何调控微生物群落结构，提高微生物的适应性。
未来，城市污水生物脱氮除磷技术将朝着高效、低耗、智能化的方向发展。
五、结论城市污水生物脱氮除磷技术是当前环境科学研究的重要课题。
通过优化反应条件、调控微生物群落等方式，传统生物脱氮除磷技术的效率不断提高。