東北地理所在緩釋碳源型人工濕地技術(shù)上取得重要突破
針對傳統(tǒng)人工濕地處理低碳氮比污水脫氮性能差、低溫運(yùn)行不穩(wěn)定的技術(shù)難題，以理論研究為基礎(chǔ)，結(jié)合國際最新研究熱點(diǎn)，我所水環(huán)境污染與防治學(xué)科組研發(fā)了以土壤/木頭芯片為核心的生態(tài)調(diào)控型人工濕地技術(shù)體系，并取得了一系列的新成果。
研究表明，爐渣-木頭-礫石組合模式去除效能較優(yōu)（植物生長期），爐渣/礫石為硝化過程提供有效的氧氣擴(kuò)散通道和堿度供給，土壤/木頭芯片可為反硝化提供充足的碳源；而木頭-爐渣-礫石組合模式的抗沖擊負(fù)荷更強(qiáng)、更適合于厭氧脫氮處理，反硝化耦合厭氧氨氧化過程可能是其抗沖擊能力強(qiáng)的主要原因（植物死亡期）（Li et al., Journal of Environmental Sciences, 2017；ZL 201510236212.4）。采用前端間歇微氧曝氣耦合緩釋碳源的強(qiáng)化措施，能有效擴(kuò)大系統(tǒng)內(nèi)好氧/厭氧交替環(huán)境，實(shí)現(xiàn)高效的硝化/反硝化脫氮過程（Li et al., Environmental Science and Pollution Research, 2017；CN 201610147301.6）。然而，低溫條件下人工濕地凈化效能顯著降低，通過復(fù)合鐵酶促生物膜強(qiáng)化和低溫預(yù)沖擊等措施可在一定程度上提高系統(tǒng)的凈化效能。相關(guān)研究成果可為人工濕地處理高強(qiáng)度含氮廢水及其低溫強(qiáng)化運(yùn)行提供新思路（CN 201610710032.X；CN 201710911339.0）。
基于上述研究，水環(huán)境污染與防治學(xué)科組首次提出了以土壤/木頭芯片為核心，集硝化-反硝化、厭氧氨氧化于一體的新型人工濕地污染凈化體系，提出了四季運(yùn)行／應(yīng)用模式（圖 1），可為緩釋碳源型人工濕地技術(shù)的應(yīng)用和推廣提供重要科技支撐。
上述研究成果分別發(fā)表在 Journal of Environmental Sciences, Environmental Science and Pollution Research等國際期刊上，
東北地理所李懷博士為論文第一作者和專利第一發(fā)明人，相關(guān)工作得到了所“一三五”戰(zhàn)略規(guī)劃項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金、城市水資源與水環(huán)境國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金資助。
圖1 緩釋碳源型人工濕地四季運(yùn)行（應(yīng)用）模式
論文信息：
[1] Li Huai, et al. An innovative wood-chip-framework substrate used as slow-release carbon source to treat high-strength nitrogen wastewater. Journal of Environmental Sciences, 2017, 51: 275-283.
[2] Li Huai, et al. Nitrogen removal in wood chip combined substrate baffled subsurface-flow constructed wetlands: impact of matrix arrangement and intermittent aeration. Environmental Science and Pollution Research, 2017, 24(5): 5032-5038.
專利信息：
[1] 一種生態(tài)調(diào)控型人工濕地強(qiáng)化碳氮同步去除系統(tǒng)（授權(quán)號(hào)：ZL 201510236212.4）
[2] 一種具有深度脫氮功能的微曝氣型固體碳源濕地系統(tǒng)及工藝（受理號(hào)：CN 201610147301. 6）
[3] 一種強(qiáng)化低溫氮、磷去除的復(fù)合鐵酶促濕地生物膜系統(tǒng)及方法（受理號(hào)：CN 20161071003 2.X）
[4] 一種強(qiáng)化低溫運(yùn)行的人工濕地系統(tǒng)及其溫度調(diào)控方法（受理號(hào)：CN 201710911339.0）
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