火山巖人工濕地處理三種類型污水的實(shí)驗(yàn)研究

【摘要】：當(dāng)前,水資源短缺以及水污染問題已經(jīng)成為世界性的水環(huán)境問題,在發(fā)展中國(guó)家該問題尤為突出。水體污染問題嚴(yán)重威脅著我國(guó)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和人文等多方面可持續(xù)性發(fā)展。盡管國(guó)家對(duì)水污染治理投入了大量的人力物力,但是,水環(huán)境并沒有完全得到有效的改善。人工濕地作為近年來興起的一種新型污水處理技術(shù),在水污染控制方面正發(fā)揮著越來越重要的作用。人工濕地污水處理技術(shù)具有緩沖容量大、處理效果好、工藝簡(jiǎn)單、投資省、運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn),非常適合中、小城鎮(zhèn)的污水處理。本實(shí)驗(yàn)通過針對(duì)污水中COD、NH4+-N、NO2--N、NO3--N、PO43--P等指標(biāo),考察火山巖填料的人工濕地處理生活污水、低污染物濃度廢水和高硝態(tài)氮濃度污水的實(shí)際效果。實(shí)驗(yàn)期間,針對(duì)不同的影響因子,控制調(diào)配其變化,研究DO、HRT和C/N對(duì)于污染物去除效果的影響。在課題研究期間,取得如下結(jié)果:1)在處理生活污水,采用人工曝氣,逐步提高曝氣量可以提高人工濕地對(duì)于污染物的去除效率,尤其是對(duì)于COD、NH4+-N。但對(duì)于總磷來說,區(qū)別不大,說明磷的去除主要是依靠基質(zhì)的吸附作用。當(dāng)水中溶解氧為3mg/L左右時(shí),污染物的去除效果最好,COD、NH4+-N的去除率均能達(dá)到90%以上,出水水質(zhì)良好。磷酸鹽的去除率由于進(jìn)水含量較低所以去除率不高,只有50%左右。實(shí)驗(yàn)認(rèn)為,DO的值取5mg/L,可以得到較好的氨氮去除效果。2)在處理低污染物濃度廢水,水力停留時(shí)間的增加能提高COD和氨氮的去除率。當(dāng)HRT分別為1.5、2.5、4.0天時(shí),CODcr的平均去除率分別為57.1%、72.6%、78.1%,氨氮的平均去除率為53.8%、98%、99%,明顯提高。水力停留時(shí)間較低時(shí),COD和氨氮去除率波動(dòng)變化大,生化反應(yīng)不充分。而且較長(zhǎng)的停留時(shí)間使得反硝化作用減弱,氨氮全部轉(zhuǎn)化為NO3--N排出。水力停留時(shí)間可以影響磷酸鹽的去除率,但是效果不大,污水中磷的去除主要依靠基質(zhì)吸附和離子交換作用。水力停留時(shí)間取2.5天,可以得到較好的去除效果。3)在處理高硝態(tài)氮污水,外加碳源的種類影響著和硝化和反硝化作用的進(jìn)行。本試驗(yàn)主要針對(duì)高硝態(tài)氮濃度的廢水,所以選取乙酸鈉作為外加有機(jī)碳源,發(fā)現(xiàn)隨著碳氮比的增加硝態(tài)氮的去除率都大幅度增加,從C/N為1:1時(shí)的不去除,到C/N為5:1時(shí),NO3--N和PO43--P的去除率分別增加到85%和65%。碳氮比的增加對(duì)于有機(jī)物的去除影響不大。C/N比取5:1,可以得到較好的去除效果。4)以火山巖填料作為人工濕地基質(zhì),生物膜培養(yǎng)狀態(tài)良好,有機(jī)物、氮的去除率均處于較高水平,磷的去除效果不明顯。5)人工濕地作為一種生態(tài)污水處理工藝,具有良好的環(huán)境功能和生態(tài)價(jià)值,值得推廣與應(yīng)用。 【關(guān)鍵詞】：人工濕地 火山巖填料 DO HRT C/N
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：X703
【目錄】：

• 摘要4-6
• 英文摘要6-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 引言10-12
• 1.2 課題來源及研究目的12-13
• 1.2.1 選題來源12
• 1.2.2 研究目的12-13
• 1.3 主要的研究?jī)?nèi)容和研究路線13-15
• 1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容13
• 1.3.2 主要研究路線13-15
• 第二章 人工濕地污水處理系統(tǒng)概述15-28
• 2.1 人工濕地概述15-23
• 2.1.1 人工濕地的定義15
• 2.1.2 人工濕地的分類15-18
• 2.1.3 人工濕地的構(gòu)成18-19
• 2.1.4 人工濕地的凈化機(jī)理19-23
• 2.2 人工濕地的國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展23-26
• 2.3 本課題所做的研究26
• 2.4 小結(jié)26-28
• 第三章 試驗(yàn)系統(tǒng)及方法介紹28-37
• 3.1 人工濕地的設(shè)計(jì)概述28-30
• 3.1.1 人工濕地的面積設(shè)計(jì)28-29
• 3.1.2 水力停留時(shí)間29-30
• 3.1.3 濕地深度及長(zhǎng)寬比30
• 3.1.4 集配水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)30
• 3.2 試驗(yàn)系統(tǒng)介紹30-32
• 3.2.1 基質(zhì)的選擇30-31
• 3.2.2 植物的選擇31
• 3.2.3 試驗(yàn)裝置31-32
• 3.3 水質(zhì)檢測(cè)方法介紹32-33
• 3.4 掛膜試驗(yàn)介紹33-36
• 3.5 小結(jié)36-37
• 第四章 火山巖人工濕地處理生活污水實(shí)驗(yàn)研究37-44
• 4.1 試驗(yàn)方案37-38
• 4.2 試驗(yàn)結(jié)果及原因分析38-42
• 4.2.1 不同溶解氧濃度對(duì)有機(jī)物的去除結(jié)果影響分析38-39
• 4.2.2 不同溶解氧濃度對(duì)氨氮的去除結(jié)果影響分析39-42
• 4.2.3 不同溶解氧濃度對(duì)磷酸鹽的去除結(jié)果影響分析42
• 4.3 小結(jié)42-44
• 第五章 火山巖人工濕地處理低污染物濃度廢水實(shí)驗(yàn)研究44-50
• 5.1 試驗(yàn)方案44-45
• 5.2 試驗(yàn)結(jié)果及原因分析45-48
• 5.2.1 不同水力停留時(shí)間對(duì)有機(jī)物的去除結(jié)果影響分析45-46
• 5.2.2 不同水力停留時(shí)間對(duì)氨氮的去除結(jié)果影響分析46-48
• 5.2.3 不同水力停留時(shí)間對(duì)磷酸鹽的去除結(jié)果影響分析48
• 5.3 小結(jié)48-50
• 第六章 火山巖人工濕地處理高硝態(tài)氮濃度污水實(shí)驗(yàn)研究50-55
• 6.1 試驗(yàn)方案50-51
• 6.2 試驗(yàn)結(jié)果及原因分析51-53
• 6.2.1 不同碳氮比對(duì)有機(jī)物的去除結(jié)果影響分析51-52
• 6.2.2 不同碳氮比對(duì)硝態(tài)氮的去除結(jié)果影響分析52-53
• 6.2.3 不同碳氮比對(duì)磷酸鹽的去除結(jié)果影響分析53
• 6.3 小結(jié)53-55
• 結(jié)論和建議55-57
• 結(jié)論55-56
• 建議56-57
• 參考文獻(xiàn)57-63
• 攻讀碩士期間發(fā)表論文情況63-64
• 致謝64

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