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东北地理所在缓释碳源型人工湿地技术上取得突破
发布时间: 2017-12-14 点击次数:0

    针对传统人工湿地处理低碳氮比污水脱氮性能差、低温运行不稳定的技术难题,以理论研究为基础,结合国际最新研究热点,中国科学院东北地理与农业生态研究所水环境污染与防治学科组研发了以土壤/木头芯片为核心的生态调控型人工湿地技术体系,并取得一系列新成果。

  研究表明,炉渣-木头-砾石组合模式去除效能较优(植物生长期),炉渣/砾石为硝化过程提供有效的氧气扩散通道和碱度供给,土壤/木头芯片可为反硝化提供充足的碳源;而木头-炉渣-砾石组合模式的抗冲击负荷更强、更适合于厌氧脱氮处理,反硝化耦合厌氧氨氧化过程可能是其抗冲击能力强的主要原因(植物死亡期)。采用前端间歇微氧曝气耦合缓释碳源的强化措施,能有效扩大系统内好氧/厌氧交替环境,实现高效的硝化/反硝化脱氮过程。然而,低温条件下人工湿地净化效能显著降低,通过复合铁酶促生物膜强化和低温预冲击等措施,可在一定程度上提高系统的净化效能。相关研究成果可为人工湿地处理高强度含氮废水及其低温强化运行提供新思路。

  基于上述研究,水环境污染与防治学科组首次提出以土壤/木头芯片为核心,集硝化-反硝化、厌氧氨氧化于一体的新型人工湿地污染净化体系,提出四季运行/应用模式(如图),可为缓释碳源型人工湿地技术的应用和推广提供重要科技支撑。

  相关研究成果分别发表在Journal of Environmental SciencesEnvironmental Science and Pollution Research等期刊上,研究工作得到了研究所“一三五”战略规划项目、国家自然科学基金、城市水资源与水环境国家重点实验室开放基金的资助。