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南昌市人工湿地生活污水处理系统构建及净化效能研究

发布时间:2017-10-14 22:02

  本文关键词:南昌市人工湿地生活污水处理系统构建及净化效能研究


  更多相关文章: 生活污水 人工湿地 正交试验设计 生态补水 南昌


【摘要】:我国现阶段水资源缺乏、污染严重和湿地锐减等问题日趋严峻,已成为制约社会稳定、经济发展和城市建设的瓶颈。为了应对该严峻形势,采用人工湿地对城市污水进行处理,既能消减水中污染物的总量,实现我国水污染控制的主要目标,又能把污水作为新的城市用水资源以恢复受损的湿地生态系统,使污水或尾水变成生态环境需水,缓解城市化对水资源需求的压力,还可以增大湿地面积,提升湿地环境质量,有利于城市湿地生态系统功能的发挥。因此,人工湿地污水处理将成为助力新型城镇化的重要举措。本论文针对人工湿地净化过程的“黑箱”效应导致建造人工湿地主要凭借经验所造成的各地人工湿地净化效率差异较大的问题,以南昌市城市生活污水为研究对象,开展人工湿地处理城市生活污水系统的构建与优化研究,主要内容及研究结果如下:通过对南昌市湿地植物的调查,选择10种常见的浮水植物水葫芦(Eichhornia crassipes)和水鳖(Hydrocharis dubia)、挺水植物富贵竹(Dracaena sanderiana)、风车草(Cyperus alternifolius)、慈菇(Sagittaria sagittifolia)、香蒲(Typha angustifolia)、菖蒲(Acorus calamus)、茭白(Zizania latifolia)和沉水植物菹草(Potamogeton crispus)和黑藻(Hydrilla verticillata),研究不同植物以及同种植物的不同种植密度对生活污水的处理效果。结果表明,挺水植物的净水效果普遍好于浮水植物,沉水植物的净水效果最差;挺水植物25株/m2的种植密度比9株/m2的种植密度的处理效果明显,因此,设计过程尽可能增加挺水植物的种植数量来确保出水质量。人工湿地对污染物的降解效果受水力负荷、pH、植物、填料和温度等因素影响,这些参数相互关联形成脱氮除磷的非线性复杂生态过程。通过L9(34)正交试验设计,分别考量进水水力负荷、pH值和碳氮比等3个因素在各种不同的作用水平下对污水中氮和磷去除的影响。结果表明,人工湿地脱氮除磷效果受水力负荷、pH、碳氮比等因素的影响,其中碳氮比对TN去除率的影响显著而对TP去除率的影响不显著,pH和水力负荷对TN的去除率无显著影响,水力负荷对TP的去除率影响明显。各因素对TN去除率的影响程度依次为:碳氮比pH水力负荷。除氮的优选条件为水力负荷为20 mm/d;碳氮比为13;pH为9。各因素对TP去除率的影响程度依次为:水力负荷碳氮比pH。除磷的优选条件为水力负荷为320 mm/d;碳氮比为13;pH为9。对湿地污水处理系统进行为期一年的运行,分析各植物在不同季节(夏、秋、冬)的处理效果,以探明各湿地系统类型对南昌市生活污水处理的适应性。结果表明浮水植物和沉水植物自然生长的速度较快,种植的时候可以适当减少种子数量,可以有效地降低工程投资;富贵竹和风车草因无法越冬不适合在南昌地区人工湿地种植;季节对各阶段植物的处理效果均有影响,但总体而言其影响较低,因此工程设计参数可按冬季进行设计,以确保工程完全稳定运行。
【关键词】:生活污水 人工湿地 正交试验设计 生态补水 南昌
【学位授予单位】:南昌航空大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:X799.3
【目录】:
  • 摘要4-6
  • ABSTRACT6-10
  • 第1章 前言10-20
  • 1.1 研究意义10-12
  • 1.2 人工湿地污水处理系统研究进展12-18
  • 1.2.1 人工湿地系统概述13-15
  • 1.2.2 城市生活污水处理技术与工艺15-16
  • 1.2.3 人工湿地净化污水的机理16-18
  • 1.2.4 人工湿地的构建及其运行方式18
  • 1.3 研究目的与研究内容18-20
  • 1.3.1 研究目的18-19
  • 1.3.2 研究内容19-20
  • 第2章 研究方法20-26
  • 2.1 实验基地选择20
  • 2.2 试验设计20-24
  • 2.2.1 水质选择20
  • 2.2.2 工艺流程选择20-21
  • 2.2.3 实验植物选择21-23
  • 2.2.4 实验土壤选择23-24
  • 2.2.5 设计参数24
  • 2.3 实验仪器与设备24-26
  • 第3章 人工湿地种植植物的选择26-33
  • 3.1 实验进程26
  • 3.2 植物的成活与生长26-27
  • 3.3 植物对城市生活污水的净化作用27-32
  • 3.3.1 浮水植物对水中BOD~5和COD的去除作用27-28
  • 3.3.2 挺水植物对水中BOD~5和COD的去除作用28-32
  • 3.3.3 沉水植物对水中BOD~5和COD的去除作用32
  • 3.4 本章小结32-33
  • 第4章 人工湿地运行条件的优化33-38
  • 4.1 材料与方法33-35
  • 4.1.1 人工湿地处理系统33-34
  • 4.1.2 正交试验设计34
  • 4.1.3 试验用水及相关水质参数的测定34-35
  • 4.2 结果与讨论35-37
  • 4.2.1 正交试验结果分析35-36
  • 4.2.2 方差分析36-37
  • 4.3 结论37-38
  • 第5章 人工湿地现场运行的适应性研究38-47
  • 5.1 浮水植物型人工湿地对生活污水的净化效果38-39
  • 5.2 挺水植物型人工湿地对生活污水的净化效果39-45
  • 5.3 沉水植物型人工湿地对生活污水的净化效果45-47
  • 第6章 结论与展望47-49
  • 6.1 提供参考设计参数47
  • 6.2 主要结论47-49
  • 参考文献49-52
  • 致谢52-53

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5 李,

本文编号:1033404


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