復(fù)合式人工濕地處理小城鎮(zhèn)生活污水的研究

【摘要】：人工濕地是一種污水生態(tài)處理工藝,具有處理效果好、投資少、建設(shè)快的特點(diǎn),適用于生活污水的處理。本文為解決北京地區(qū)小城鎮(zhèn)水環(huán)境污染問題,進(jìn)行了復(fù)合式人工濕地處理小城鎮(zhèn)生活污水的實(shí)驗(yàn)研究,研究內(nèi)容包括不同類型復(fù)合人工濕地對生活污水的處理效果的研究,以及濕地植物在氮磷去除中的作用。研究設(shè)計了室內(nèi)小試實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)兩部分,小試實(shí)驗(yàn)采用“垂直流濕地—表流濕地”組合工藝；現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)采用“水平流濕地—表流濕地”組合工藝。通過對兩部分實(shí)驗(yàn)的污水處理效果以及植物在污染物去除過程中所發(fā)揮的作用進(jìn)行的分析,得到以下實(shí)驗(yàn)結(jié)論： (1)垂直流—表流組合人工濕地可以有效處理生活污水,COD、TN、TP、NH3-N平均去除率分別為80%、70%、55%和60%。污染物的去除主要是由垂直流部分完成,表流部分可以對COD、TN、NH3-N進(jìn)一步去除,但對TP去除效果不明顯。 (2)在垂直流反應(yīng)裝置中添加活性污泥可以促進(jìn)填料表面生物膜的生長,縮短了人工濕地啟動時間,并提高污染物的去除效果。 (3)植物在人工濕地中主要起對污染物的吸收和為微生物提供附著條件的作用,種植植物的人工濕地比沒有植物的人工濕地污染物去除率高。植物對氮磷的吸收貢獻(xiàn)率與人工濕地所選擇的工藝有關(guān),表流濕地比垂直流濕地更利于植物對水中污染物質(zhì)的吸收。 (4)水平潛流—表流組合人工濕地可以有效處理生活污水,COD、TN、TP、NH3-N平均去除率分別為65%、70%、60%和75%左右。污染物的去除主要是由水平潛流部分完成,表流部分對TN和NH3-N具有一定的去除效果,對COD和TP的去除效果不明顯。 (5)現(xiàn)場人工濕地啟動階段對污染物去除效果不佳,出現(xiàn)了濕地出水污染物濃度高于進(jìn)水污染物濃度的情況；在啟動階段結(jié)束后,隨著濕地內(nèi)部微生物系統(tǒng)的構(gòu)建完成和填料表面污染物隨出水排出,人工濕地開始對水中污染物有去除效果。 (6)由于光照充足,植物在現(xiàn)場人工濕地的長勢更好,同時對污染物去除貢獻(xiàn)率更高。種植于表流濕地的植物比潛流濕地的植物長勢好,生物量和體內(nèi)氮磷含量較高。表流濕地植物對TN和TP的去除的貢獻(xiàn)率大于水平潛流濕地植物的氮磷去除貢獻(xiàn)率。 (7)現(xiàn)場表流人工濕地由于通風(fēng)良好,利于NH3-N的揮發(fā),因此對于NH3-N的去除貢獻(xiàn)比其他三種污染物去除貢獻(xiàn)更大。 【關(guān)鍵詞】：人工濕地 生活污水 組合工藝 濕地植物 小城鎮(zhèn)
【學(xué)位授予單位】：北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：X703
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1. 引言8-11
• 1.1 小城鎮(zhèn)水環(huán)境污染現(xiàn)狀8-9
• 1.2 研究目的與意義9-10
• 1.3 課題來源10-11
• 2. 小城鎮(zhèn)污水生態(tài)處理技術(shù)與人工濕地處理技術(shù)研究現(xiàn)狀11-27
• 2.1 小城鎮(zhèn)污水生態(tài)處理技術(shù)11-13
• 2.1.1 百樂卡(BIOLAK)系統(tǒng)11-12
• 2.1.2 人工快濾污水處理系統(tǒng)12
• 2.1.3 多元生物污水生態(tài)凈化系統(tǒng)12-13
• 2.1.4 蚯蚓生態(tài)濾池13
• 2.2 人工濕地污水處理技術(shù)研究現(xiàn)狀13-24
• 2.2.1 人工濕地的定義14
• 2.2.2 人工濕地的分類14-15
• 2.2.3 人工濕地污染物去除機(jī)理15-17
• 2.2.3.1 有機(jī)物的去除15-16
• 2.2.3.2 氮的去除16
• 2.2.3.3 磷的去除16-17
• 2.2.3.4 懸浮物的去除17
• 2.2.4 人工濕地的設(shè)計17-20
• 2.2.4.1 濕地面積的確定18-19
• 2.2.4.2 濕地深度的確定19
• 2.2.4.3 濕地長寬比的確定19-20
• 2.2.4.4 水力停留濕地的確定20
• 2.2.5 人工濕地污水處理系統(tǒng)的研究進(jìn)展20-24
• 2.2.5.1 不同類型濕地應(yīng)用與研究20-21
• 2.2.5.2 不同類型填料對于污染物去除效果的研究21-22
• 2.2.5.3 人工濕地的新型生物處理方法22
• 2.2.5.4 人工濕地中植物的研究22-24
• 2.3 研究思路及主要內(nèi)容24-25
• 2.3.1 研究的主要內(nèi)容24-25
• 2.3.1.1 實(shí)驗(yàn)室小試裝置的工藝設(shè)計及運(yùn)行24
• 2.3.1.2 實(shí)驗(yàn)室小試裝置不同條件下處理效果的研究24-25
• 2.3.1.3 生物強(qiáng)化效果的強(qiáng)化方式、效果的研究25
• 2.3.1.4 現(xiàn)場中試系統(tǒng)的工藝設(shè)計、施工、調(diào)試和運(yùn)行25
• 2.3.2 創(chuàng)新點(diǎn)25
• 2.4 技術(shù)路線圖25-27
• 3. 垂直流—表流組合人工濕地小試裝置的研究27-37
• 3.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法27-29
• 3.1.1 反應(yīng)裝置的設(shè)計27
• 3.1.2 填料與植物選擇27-28
• 3.1.3 實(shí)驗(yàn)方法28-29
• 3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析29-34
• 3.2.1 COD的去除29-30
• 3.2.2 TN的去除30-31
• 3.2.3 TP的去除31-32
• 3.2.4 NH_3-N的去除32-33
• 3.2.5 微生物群落結(jié)構(gòu)分析33-34
• 3.3 植物在污染物去除中所起的作用34-36
• 3.3.1 生長狀況34-35
• 3.3.2 氮磷含量及吸收量35
• 3.3.3 植物在污染物去除過程中的作用35-36
• 3.4 小結(jié)36-37
• 4. 水平潛流—表流組合人工濕地的示范研究37-48
• 4.1 實(shí)驗(yàn)區(qū)概況37-38
• 4.2 水平潛流—表流組合人工濕地的設(shè)計及施工38-40
• 4.3 實(shí)驗(yàn)方法40-41
• 4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析41-44
• 4.4.1 COD的去除41
• 4.4.2 TN的去除41-42
• 4.4.3 TP的去除42-43
• 4.4.4. NH_3-N的去除43-44
• 4.5 現(xiàn)場植物在污染物去除過程中所起的作用44-47
• 4.5.1 生長狀況45
• 4.5.2 植物氮磷含量及吸收量45-46
• 4.5.3 植物在污染物去除過程中的作用46-47
• 4.6 小結(jié)47-48
• 5. 結(jié)論與建議48-50
• 5.1 結(jié)論48
• 5.2 建議48-50
• 參考文獻(xiàn)50-54
• 個人簡介54-55
• 導(dǎo)師簡介55-56
• 獲得成果目錄56-57
• 致謝57

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