间歇曝气垂直潜流人工湿地的污水净化效果研究

发布时间：2017-10-27 03:33

  本文关键词：间歇曝气垂直潜流人工湿地的污水净化效果研究

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【摘要】：相比于传统的二级活性污泥法,人工湿地系统由于其具有较低的投资与运行费用,方便维护管理,良好的生态景观,耐冲击负荷能力强,拥有较好的氮磷去除效果等优点,逐步受到人们的重视。但由于受传统人工湿地自身构造的限制,使得湿地的净化效果易受到溶解氧、气温、湿地植物、污染负荷和水力负荷等因素的影响,这些问题正成为都限制人工湿地普及和推广的重要因素。本文以间歇曝气垂直流人工湿地为基础,研究不同水力停留时间、水流方式、曝气方式、曝气量、回流比、湿地植物、进水水质等因素对人工湿地污水净化效果的影响,确定最佳的运行参数,为以后的人工湿地建设提供参考。本研究的主要结论如下:(1)通过考察上行流和下行流在HRT为1~5d时间歇曝气湿地系统对普通生活污水的净化性能研究表明,最佳HRT为4d,且上行流对污染物的去除要优于下行流;其中COD、TP和NH3-N的去除率随着水力停留时间的延长而增加,而TN的去除率则为先增加后降低,并在HRT为4d时达到最高,而NO3-N则随着水力停留时间的增加呈现逐渐累积的现象。相较于水力停留时间为1d时,在水力停留时间为4d时两组湿地系统对COD、TP、TN和NH3-N的去除率能分别提高约21、23、30和46个百分点。(2)通过改变曝气位置研究发现,湿地系统中间曝气的净化效果要优于中、后部同时曝气。与双反应器曝气相比,单反应器曝气条件下两组湿地系统对COD、TP和NH3-N的去除率提升不明显,但单反应器曝气能有效的降低湿地系统出水中NO3-N的浓度,TN的去除率能提高约(4~5)个百分点。(3)研究了曝气时气水比为0.25:1、0.5:1、1:1、2:1、4:1时对污染物的去除效果,发现气水比为4:1时湿地系统的净化效果最优;与气水比为0.25:1相比,在气水比为4:1时湿地系统对COD、TP、TN和NH3-N的去除率分别提高了约5、3、40和42个百分点。(4)通过对出水回流能明显提高对污染物的去除效率,最佳回流比为1.5;在回流比为1.5时,对COD、TN和NH3-N的去除效果最佳;在回流比为1时,对TP的去除效果最佳;相较于不回流,回流对COD、TP、TN和NH3-N的去除率最大能分别提高约7、5、18、18个百分点。(5)间歇曝气湿地系统在处理低浓度污水时,最佳曝气时的气水比为1:1。湿地系统对COD和NH3-N的去除率随着气水比的增大而增加,而对于TP和TN的去除率则呈现先增加后降低的趋势,并在气水比为1:1时达到最高;湿地系统出水中NO3-N的浓度则随着曝气量的增加而升高。(6)在处理普通生活污水时,风车草和黄花鸢尾对湿地系统的净化性能影响存在显著性差异,其中黄花鸢尾对湿地的净化效果要优于风车草组;处理普通生活污水时,黄花鸢尾组湿地系统对各污染物的去除率较风车草组提高了约(1~4)个百分点;处理低浓度污水时,黄花鸢尾组湿地系统对COD、TP、TN和NH3-N的去除率较风车草组分别提高了约3、10、2、3个百分点。
【关键词】：间歇曝气 垂直潜流 净化效果 人工湿地
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X703
【目录】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-10
• 1 绪论10-20
• 1.1 课题背景10
• 1.2 人工湿地概述10-18
• 1.2.1 人工湿地的定义10-11
• 1.2.2 人工湿地的分类11-12
• 1.2.3 人工湿地污染物去除机理12-16
• 1.2.4 国内外研究现状16-18
• 1.3 研究目的和内容18-20
• 1.3.1 研究目的18
• 1.3.2 研究内容18-20
• 2 实验条件及方法20-26
• 2.1 人工湿地系统试验装置20-22
• 2.2 进水水质22-23
• 2.3 物化指标及检测方法23
• 2.4 试验进度安排23-24
• 2.5 数据分析24-26
• 3 间歇曝气对湿地净化性能影响26-52
• 3.1 上行流对湿地净化性能影响26-32
• 3.1.1 对COD的去除效果27
• 3.1.2 对TP的去除效果27-28
• 3.1.3 对TN的去除效果28-29
• 3.1.4 对NH_3-N的去除效果29-30
• 3.1.5 对NO_3-N的去除效果30-31
• 3.1.6 小结31-32
• 3.2 下行流对湿地净化性能影响32-38
• 3.2.1 对COD的去除效果32-33
• 3.2.2 对TP的去除效果33-34
• 3.2.3 对TN的去除效果34-35
• 3.2.4 对NH_3-N的去除效果35-36
• 3.2.5 对NO_3-N的去除效果36-37
• 3.2.6 小结37-38
• 3.3 不同水流流态对湿地净化性能影响38-39
• 3.4 曝气位置对湿地净化性能影响39-41
• 3.5 不同气水比对湿地净化性能影响41-47
• 3.5.1 对COD的去除效果42-43
• 3.5.2 对TP的去除效果43
• 3.5.3 对TN的去除效果43-44
• 3.5.4 对NH_3-N的去除效果44-45
• 3.5.5 对NO_3-N的去除效果45-46
• 3.5.6 小结46-47
• 3.6 典型工况下各单元对污染物的处理效果47-49
• 3.7 本章小结49-52
• 4 其他工况对湿地净化性能影响52-72
• 4.1 不同回流比对湿地净化性能影响52-57
• 4.1.1 对COD的去除效果52-53
• 4.1.2 对TP的去除效果53-54
• 4.1.3 对TN的去除效果54-55
• 4.1.4 对NH_3-N的去除效果55-56
• 4.1.5 小结56-57
• 4.2 间歇曝气对低浓度污水处理性能研究57-63
• 4.2.1 对COD的去除效果58
• 4.2.2 对TP的去除效果58-59
• 4.2.3 对TN的去除效果59-60
• 4.2.4 对NH_3-N的去除效果60-61
• 4.2.5 对NO_3-N的去除效果61-62
• 4.2.6 小结62-63
• 4.3 温度对湿地净化性能影响63-64
• 4.4 不同植物对湿地净化性能影响分析64-70
• 4.5 本章小结70-72
• 5 结论及展望72-76
• 5.1 结论72-73
• 5.2 展望73-76
• 致谢76-78
• 参考文献78-84
• 附录84
• A.作者在攻读硕士学位期间发表的论文及专利84
• B.作者在攻读硕士学位期间参加的科研项目84

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本文编号：1101760