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基于主成分分析的水平潜流湿地磷去除模型

农业工程学报 2013年第13期29卷 200-207页

作者：张岩崔丽娟李伟张曼胤赵欣胜王义飞张亚琼中国林业科学研究院湿地研究所北京100091 湿地生态功能与恢复北京市重点实验室北京100091

通过对水平潜流湿地(HSSF―CW)3a运行效果进行研究,分析了HSSF―CW不同处理单元单位面积总磷(TP)去除率对水温的响应变化曲线,利用正弦函数对各处理单元不同时间单位面积TP去除率变化过程进行了拟合,并通过主成分分析(PCA)和冗余分析(R... 详细信息

通过对水平潜流湿地(HSSF―CW)3a运行效果进行研究,分析了HSSF―CW不同处理单元单位面积总磷(TP)去除率对水温的响应变化曲线,利用正弦函数对各处理单元不同时间单位面积TP去除率变化过程进行了拟合,并通过主成分分析(PCA)和冗余分析(RDA)筛选影响磷去除的主要环境因子,进而利用人工神经网络(ANN)对各处理单元出水总磷浓度(TPo)进行了模拟。结果表明:水温较低时(20℃),单位面积TP去除率升高并出现较大波动,最高达3.27g/(m2·d);单位面积TP去除率与水温之间存在一定的多项式函数关系(R2=0.1082,p=0),不同处理单元拟合关系存在一定差异(R2=0.318～0.350);不同月份单位面积TP去除率符合正弦变化规律(R2=0.231,p=0),夏季去除率高于秋季,平均单位面积去除率为(0.331±0.132)g/(m2·d),8月份出现最大值(0.397±0.125g/(m2·d));通过PCA和RDA对不同环境因子与单位面积TP去除率之间的关系进行分析,发现单位面积TP去除率与进水TP质量浓度、水温、流量、溶解氧和蒸散发之间呈一定的正相关性,而与水深之间无显著相关关系;选取影响磷去除效果的主要环境因子进水TP质量浓度、水温、流量、溶解氧、pH值和蒸散发作为输入参数,构建ANN预测模型,通过反向学习算法和交叉验证对模型构型进行了构建和筛选,结果表明输入层、隐含层和输出层中神经元最佳构型分别为6—3—1;利用层次分析法将数据集分为训练集和验证集两部分,通过对比不同处理单元TPo实测值和模拟值,表明模型能够基本反映TPo的变化趋势和范围(R2=0.677～0.800)。该研究可为管理和改善水平潜流湿地运行效果提供参考。

关键词：磷主成分分析模型水平潜流湿地人工神经网络

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水平潜流湿地处理生活污水示范工程研究

中国给水排水 2010年第11期26卷 88-91页

作者：李涛周律武红功陈志文韩哲姜萍清华大学环境科学与工程系北京100084 吐哈油田鄯善物业管理公司新疆吐鲁番838202 吐哈油田规划计划处新疆吐鲁番838202 吐哈油田工程技术研究院新疆吐鲁番838202

针对吐哈油田某采油区生活点污水水量小、水质不稳定且当地具有大面积可用地的特点,选择了以水平潜流人工湿地为核心处理单元的污水处理系统进行工程示范研究。结果表明,人工湿地污水处理系统能够很好地满足西北采油区生活污水的处理要... 详细信息

针对吐哈油田某采油区生活点污水水量小、水质不稳定且当地具有大面积可用地的特点,选择了以水平潜流人工湿地为核心处理单元的污水处理系统进行工程示范研究。结果表明,人工湿地污水处理系统能够很好地满足西北采油区生活污水的处理要求,对SS、COD、BOD5、氨氮的平均去除率分别为95%、75%、75%和95%,出水BOD5的平均浓度能够保持在10 mg/L以下,出水水质完全满足绿化用水要求。通过合理设计,该处理系统能够达到出水及污泥的双重绿化回用,实现污染零排放,且系统运行费用低、管理方便。示范工程充分体现了可持续化的设计理念。

关键词：生活污水水平潜流湿地示范工程

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微污染水体水平潜流湿地强化脱氮研究

环境工程 2016年第3期34卷 18-21页

作者：于鲁冀陈涛柏义生范鹏宇晋凯迪郑州大学水利与环境学院郑州450002 郑州大学环境政策规划评价研究中心环境技术咨询工程公司郑州450002

以纤维素碳源(玉米芯)作为反硝化碳源和微生物载体,在烧杯静态浸泡20 d,河水的可生化性由最初的0.17提高至0.26。采用水平潜流湿地对微污染水体进行处理,考察了导气管复氧和纤维素碳源投加对水平潜流湿地去污效果的影响。试验结果表明:... 详细信息

以纤维素碳源(玉米芯)作为反硝化碳源和微生物载体,在烧杯静态浸泡20 d,河水的可生化性由最初的0.17提高至0.26。采用水平潜流湿地对微污染水体进行处理,考察了导气管复氧和纤维素碳源投加对水平潜流湿地去污效果的影响。试验结果表明:在湿地基质床内合理的布设导气管和合适位置适量投加纤维素碳源,在提高湿地系统脱氮的同时,未使湿地出水COD浓度升高,碳源湿地对COD、TN、氨氮、硝态氮的平均去除率分别达38.52%、70.55%、65.06%和71.92%,并且出水亚硝态氮维持在较低水平。

关键词：微污染水体水平潜流湿地纤维素碳源玉米芯硝化/反硝化作用脱氮效果

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水平潜流湿地对微污染水脱氮性能的研究

节能与环保 2020年第7期 78-79页

作者：张红燕河北圣洁环境生物科技工程有限公司山西分公司

本研究通过构建种植有风车草的水平潜流湿地和空白湿地,以模拟微污染水为研究对象,考察了两组水平潜流湿地对TN的脱氮性能。研究结果表明,风车草、空白水平潜流湿地对TN平均去除率分别为50.25%和25.98%。较空白对照组而言,风车草水平潜... 详细信息

本研究通过构建种植有风车草的水平潜流湿地和空白湿地,以模拟微污染水为研究对象,考察了两组水平潜流湿地对TN的脱氮性能。研究结果表明,风车草、空白水平潜流湿地对TN平均去除率分别为50.25%和25.98%。较空白对照组而言,风车草水平潜流湿地出水DO有所增长,浓度为6.69mg/L,说明植物对湿地有一定的供氧作用。

关键词：水平潜流湿地脱氮微污染水

水平潜流与垂直潜流人工湿地系统污水处理效果研究

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化学工程与装备 2012年第8期 9-11页

作者：林皓福州大学环境与资源学院

研究水平潜流湿地和垂直潜流湿地两种不同的人工湿地系统,通过对进出水中COD、氨氮及总磷浓度的测定,分析各组湿地系统的净化效果及净化稳定性。结果表明,两种人工湿地系统对污水中COD、氨氮和总磷的去除效果都比较理想,水平潜流湿地对... 详细信息

研究水平潜流湿地和垂直潜流湿地两种不同的人工湿地系统,通过对进出水中COD、氨氮及总磷浓度的测定,分析各组湿地系统的净化效果及净化稳定性。结果表明,两种人工湿地系统对污水中COD、氨氮和总磷的去除效果都比较理想,水平潜流湿地对COD、氨氮和总磷的去除率分别达到81.8%、77.6%和80.5%,垂直潜流湿地对COD、氨氮和总磷的去除率分别达到85.4%、80.1%和83.9%;对比发现垂直潜流湿地比水平潜流湿地具有更好的污染物去除效果;潜流式人工湿地对污染物的净化稳定性较高,具有较强的抗冲击负荷的能力。

关键词：水平潜流湿地垂直潜流湿地净化效果

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玉米芯强化水平潜流人工湿地脱氮研究

工业安全与环保 2018年第8期44卷 73-76页

作者：陈涛于鲁冀张新民柏义生范鹏宇郑州大学环境技术咨询工程有限公司郑州450002 郑州大学水利与环境学院郑州450002 长葛市水务局河南许昌461500

选择在湿地中段纵向铺设玉米芯,玉米芯与湿地基质体积比1 100,碳源的添加丰富了湿地系统微生物环境,强化了湿地系统生物脱氮。实验结果表明,碳源湿地较复氧湿地、空白湿地出水COD浓度相当,但显著提高了湿地系统的脱氮效果,碳源湿地脱氮... 详细信息

选择在湿地中段纵向铺设玉米芯,玉米芯与湿地基质体积比1 100,碳源的添加丰富了湿地系统微生物环境,强化了湿地系统生物脱氮。实验结果表明,碳源湿地较复氧湿地、空白湿地出水COD浓度相当,但显著提高了湿地系统的脱氮效果,碳源湿地脱氮率高达72.96%;基质表面附着有大量的微生物,微生物利用后的玉米芯空隙面积和空洞面积明显加大,但整体框架结构不变,说明玉米芯可为反硝化菌持续性提供碳源。

关键词：水平潜流湿地纤维素碳源玉米芯强化生物脱氮

潜流湿地及曝气砾石床对污水厂尾水净化工艺包研究

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东北师大学报（自然科学版） 2023年第4期55卷 142-151页

作者：刘敏上海勘测设计研究院有限公司上海200335

为尾水型人工湿地最佳工艺包的构建提供支撑,选用惰性填料、活性填料、农副产品填料及人工制备填料组成的4类水平潜流湿地模块和目前应用较为广泛的曝气砾石床共计5组平行模块在室外动态条件下净化污水厂尾水,通过调节工况探讨了不同湿... 详细信息

为尾水型人工湿地最佳工艺包的构建提供支撑,选用惰性填料、活性填料、农副产品填料及人工制备填料组成的4类水平潜流湿地模块和目前应用较为广泛的曝气砾石床共计5组平行模块在室外动态条件下净化污水厂尾水,通过调节工况探讨了不同湿地类型及设计工况对水平潜流湿地净化效果的影响.结果表明:基础工况下,曝气砾石床对各类污染物的去除效果较好,生物质填料对各形态氮素去除效果较好.调整工况,尤其是进水增加曝气后,各模块对污染物去除能力显著增强.最优工况下,曝气砾石床在各区设计水力停留时间(HRT)为3,5,3 h时,对TP和COD的去除率分别为87.5%和56.51%;生物质填料模块在HRT为12 h加曝气时对TN去除率为82.37%;沸石填料模块在HRT为12 h加曝气时对NH_(4)^(+)—N去除率为74.58%;改性填料模块在HRT为48 h时对SS的去除率为32.93%,HRT为12 h外加曝气时对BOD去除率为51.44%,以上各指标中TN达地表Ⅳ类水标准,其余指标可达地表Ⅱ类水标准.此外,在一定的污染范围内,潜流湿地模块对高浓度污水有较好的净化作用,出水浓度基本能保证在地表Ⅳ类水以上.

关键词：水平潜流湿地曝气砾石床不同填料不同工况污水厂尾水工艺组合包

人工湿地-稳定塘处理生活污水站尾水应用实例

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中国给水排水 2022年第22期38卷 102-106页

作者：陈涛李锋毛文龙李楠梁静郑州大学环境技术咨询工程有限公司河南郑州450000 郑州美泽景观设计有限公司河南郑州450000

针对污水处理站执行的排放标准与地表水考核要求存在差距的问题,选择人工湿地-稳定塘系统对生活污水站处理尾水进行深度净化。以河南某乡镇污水处理站为例,结合尾水水质特性,设计了处理规模为2 000 m^(3)/d的人工湿地(一级反硝化水平潜... 详细信息

针对污水处理站执行的排放标准与地表水考核要求存在差距的问题,选择人工湿地-稳定塘系统对生活污水站处理尾水进行深度净化。以河南某乡镇污水处理站为例,结合尾水水质特性,设计了处理规模为2 000 m^(3)/d的人工湿地(一级反硝化水平潜流湿地+二级水平潜流湿地+表面流湿地)-稳定塘系统,该系统稳定运行后,出水COD、NH_(3)-N、TP指标优于《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中Ⅳ类标准,TN降至4.78 mg/L以下;玉米芯为反硝化菌持续性提供有机碳源,显著提升了湿地的脱氮效果;湿地基质床内丰富稳定的生物群落,保障了湿地系统的运行效果。

关键词：生活污水人工湿地水平潜流湿地纤维素碳源表面流湿地稳定塘

基于水动力模型的农业面源污染治理设计与应用

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人民黄河 2022年第S2期44卷 112-113,115页

作者：梁静波周超杨振奇杜儒林孙长江张洪强中建六局水利水电建设集团有限公司天津300202

以天津市津南区卫南洼生态片区农业面源污染治理示范区为例,利用水动力模型计算结果,采用“生物强化调节塘+水平潜流湿地+表面流湿地+生态涵养塘”的处理模式,构建了一种复合型人工湿地水体净化系统,并详细介绍区域内农业面源水污染处... 详细信息

以天津市津南区卫南洼生态片区农业面源污染治理示范区为例,利用水动力模型计算结果,采用“生物强化调节塘+水平潜流湿地+表面流湿地+生态涵养塘”的处理模式,构建了一种复合型人工湿地水体净化系统,并详细介绍区域内农业面源水污染处理的工艺流程、工程设计参数等。

关键词：水动力模型农业面源污染水平潜流湿地表面流湿地