人工濕地處理城鎮(zhèn)生活污水的效用研究

【摘要】： 隨著社會(huì)發(fā)展及人口的增長(zhǎng),生活污水未經(jīng)處理排放成為一個(gè)重大環(huán)境問題。對(duì)于中小城鎮(zhèn)來說,由于經(jīng)濟(jì)條件差、管理水平落后,迫切需要簡(jiǎn)易、低能耗的新型污水處理工藝。人工濕地是一種投資低、運(yùn)行費(fèi)用省、管理要求不高、污泥量少的污水處理技術(shù)。本文針對(duì)北方(泰安)實(shí)際情況,設(shè)計(jì)了三級(jí)人工濕地,同時(shí)對(duì)濕地防滲基質(zhì)進(jìn)行了級(jí)配研究,避免了傳統(tǒng)濕地防滲基質(zhì)對(duì)污水基本沒有去除效果的弊端。同時(shí)濕地床主要填充基質(zhì)采用輕質(zhì)陶粒,避免了土壤系統(tǒng)的板結(jié)現(xiàn)象,另外也可以增加表面積,有利于微生物生長(zhǎng)和生物反應(yīng)的進(jìn)行。同時(shí)對(duì)反應(yīng)器設(shè)計(jì)與啟動(dòng)、人工濕地在常溫下處理城鎮(zhèn)生活污水的運(yùn)行性能與有關(guān)參數(shù)對(duì)處理效果的影響進(jìn)行了初步的試驗(yàn)研究。得出了以下結(jié)論: 1、在相同進(jìn)水、水質(zhì)、水力負(fù)荷的試驗(yàn)條件下,粉煤灰對(duì)生活污水中的COD、TN、NH4+-N有較好的去除率,空心磚對(duì)污水中的TP有較好的去除率,然而,粉煤灰、煤渣以及空心磚對(duì)NO3--N均沒有理想的去除效果。粉煤灰、煤渣、空心磚以體積比3:1:1混合時(shí),COD、TN、NH4+-N去除效果最好,去除率最高分別達(dá)到47.8%、81.9%、93.5%;粉煤灰、煤渣、空心磚以體積比1:1:3混合時(shí),TP去除率較高,可達(dá)到86.0%。因此,建議選取人工濕地防滲基質(zhì)粉煤灰、煤渣、空心磚以體積比3:1:1混合填料作為人工濕地的防滲基質(zhì)。 2、在14.3~24.2℃條件下,采取清水培養(yǎng),污水馴化的方式啟動(dòng)反應(yīng)器是可行的。采用逐步減小人工濕地的水力停留時(shí)間(HRT)以提高容積負(fù)荷、促進(jìn)微生物的生長(zhǎng)繁殖方式來加速反應(yīng)器的啟動(dòng)過程是合理的。水力停留時(shí)間(HRT)是影響人工濕地處理效果的重要因素,通常情況下,水力停留時(shí)間越長(zhǎng),污染的去除效果越好。 3、三級(jí)串聯(lián)人工濕地污水處理裝置對(duì)城鎮(zhèn)生活污水具有較好的深度凈化效果。連續(xù)運(yùn)行HRT2d與HRT3d,CODcr出水濃度分別為96.9mg/L和52.0mg/L,均滿足《山東省南水北調(diào)沿線水污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(山東省地方標(biāo)準(zhǔn)DB37/ 599-2006)一般保護(hù)區(qū)域CODcr100mg/L要求。HRT2天、HRT3天對(duì)SS去除率分別為96.46%、97.19%;對(duì)TN去除率分別為63.17%、64.77%;對(duì)NH4+-N去除率分別為77.289%、85.918%。 4、濕地連續(xù)運(yùn)行HRT3d和HRT2d情況下對(duì)污水去除效果均比較理想。其中HRT2天TP去除效率43.81%好于HRT3天35.635%,而HRT3天對(duì)CODcr、NH4+-N去除效果好于HRT2天。對(duì)于污水中SS、TN去除,HRT2d與HRT3d去除效果無顯著差異。 5、在陶粒作為人工濕地床主要填料的情況下,泰安本地植物蘆葦、水稗草、水生美人蕉能夠較快的適應(yīng),并在各種污水濃度下很好的生長(zhǎng),可以作為人工濕地栽種植物;水葫蘆不能適應(yīng)高濃度污水,但是中低濃度污水下能迅速生長(zhǎng),可以作為人工濕地中后段栽種植物。 【關(guān)鍵詞】：人工濕地 濕地填料 濕地植物 水力停留時(shí)間HRT 去除率
【學(xué)位授予單位】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：X703
【目錄】：

• 英文縮略表6-7
• 摘要7-9
• Abstract9-11
• 1 引言11-26
• 1.1 問題的提出和研究意義11-12
• 1.1.1 問題的提出11
• 1.1.2 研究的意義11-12
• 1.2 人工濕地系統(tǒng)研究進(jìn)展12-22
• 1.2.1 人工濕地系統(tǒng)簡(jiǎn)介12-14
• 1.2.2 人工濕地的凈化機(jī)理14-16
• 1.2.3 人工濕地填料去除氮磷的機(jī)理16-18
• 1.2.4 人工濕地的國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀及進(jìn)展18-19
• 1.2.5 人工濕地的國(guó)外研究現(xiàn)狀及進(jìn)展19-21
• 1.2.6 人工濕地填料的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀21-22
• 1.3 人工濕地在污水處理中的優(yōu)勢(shì)和不足22-24
• 1.3.1 人工濕地在污水處理中的優(yōu)勢(shì)22-23
• 1.3.2 人工濕地在污水處理中的不足23-24
• 1.4 人工濕地的設(shè)計(jì)24-26
• 1.4.1 人工濕地設(shè)計(jì)的內(nèi)容24-25
• 1.4.2 濕地系統(tǒng)中的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)25
• 1.4.3 人工濕地設(shè)計(jì)步驟25-26
• 2 材料與方法26-39
• 2.1 室內(nèi)填料柱淋洗試驗(yàn)材料與方法26-29
• 2.1.1 試驗(yàn)材料26-27
• 2.1.2 試驗(yàn)方法27-28
• 2.1.3 樣品采集與分析方法28-29
• 2.2 室外試驗(yàn)材料與方法29-37
• 2.2.1 設(shè)計(jì)依據(jù)29-30
• 2.2.2 試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)30-33
• 2.2.3 植物選種33-35
• 2.2.4 試驗(yàn)方案35-36
• 2.2.5 污水來源及水質(zhì)36
• 2.2.6 測(cè)試內(nèi)容與時(shí)間36-37
• 2.2.7 采樣點(diǎn)的布置37
• 2.3 人工濕地啟動(dòng)37-39
• 2.3.1 啟動(dòng)方式38-39
• 2.3.2 人工濕地系統(tǒng)啟動(dòng)過程39
• 3 結(jié)果與分析39-65
• 3.1 室內(nèi)填料柱淋洗中不同級(jí)配對(duì)污水污染因子去除的影響39-45
• 3.1.1 填料不同級(jí)配對(duì)CODcr 去除的影響39-40
• 3.1.2 填料不同級(jí)配對(duì)TN 去除的影響40-41
• 3.1.3 填料不同級(jí)配對(duì)NH4+-N 去除的影響41-42
• 3.1.4 填料不同級(jí)配對(duì)TP 去除的影響42-43
• 3.1.5 填料不同級(jí)配對(duì)NO3--N 去除的影響43-44
• 3.1.6 室內(nèi)淋洗試驗(yàn)中不同級(jí)配對(duì)污水污染因子去除的效果評(píng)價(jià)44-45
• 3.2 人工濕地啟動(dòng)期對(duì)污染因子去除的影響45-48
• 3.2.1 濕地啟動(dòng)期間對(duì)CODcr 去除率的影響45-46
• 3.2.2 濕地啟動(dòng)期間對(duì)SS 去除率的影響46-47
• 3.2.3 濕地啟動(dòng)中污水污染因子去除的效果47-48
• 3.3 室外濕地運(yùn)行期間對(duì)污染因子去除的影響48-65
• 3.3.1 室外濕地啟動(dòng)和運(yùn)行期間對(duì)植物生長(zhǎng)的影響48-50
• 3.3.2 濕地連續(xù)運(yùn)行水力停留時(shí)間2 天（HRT2d）污染因子去除效果50-57
• 3.3.3 濕地連續(xù)運(yùn)行水力停留時(shí)間3 天（HRT3d）污染因子去除效果57-65
• 4 討論65-68
• 4.1 人工濕地防滲填料對(duì)污水中污染因子的去除效果影響65-66
• 4.2 人工濕地啟動(dòng)方式的選擇66-67
• 4.3 濕地植物選擇與植物的適應(yīng)性67
• 4.4 水力停留時(shí)間對(duì)人工濕地去除污染物效果的影響67-68
• 5 結(jié)論68-69
• 創(chuàng)新之處69-70
• 6 參考文獻(xiàn)70-77
• 致謝77-78
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文目錄78

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獲國(guó)家千萬元資金支持    記者 蘇曉梅

問渠哪得清如許 人工濕地活水來    本報(bào)記者 徐琦

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