双向垂直流人工湿地堵塞解除机制研究
本文关键词：双向垂直流人工湿地堵塞解除机制研究 出处：《华中科技大学》2015年硕士论文 论文类型：学位论文
【摘要】：人工湿地在国内的运用已经十分普遍,运行过程中的基质堵塞问题一直困扰着所有设计、管理以及研究人员,就此,本文针对性地研究了一种新型人工湿地——双向垂直流人工湿地的堵塞解除机制,希望能为解决该难题提供一点帮助。研究通过变换堵塞后湿地的进、出水方向,来实现湿地堵塞的解除,以保证湿地的持续正常运行。研究以四组均装填有同一小粒径石英砂的小试装置做实验,分别分析了在水力负荷0.6m/d与1.0m/d、曝气与不曝气条件下,垂直流人工湿地的堵塞机制以及交换进、出水方向对解除堵塞的效果以及解除机制。湿地堵塞的机制、解除效果和解除机制主要通过对各组湿地堵塞前后基质层渗透系数、出水SS、COD、堵塞物组分的测定和分析得到。另外,针对国内外学者对湿地堵塞基质层间堵塞物中胞外聚合物的研究及推测,本文使用阳离子交换树脂提取了堵塞层基质间及表面污泥的胞外聚合物(extracellular polymeric substances,简称EPS),并对其主要成分之一——多糖进行了测定,以弄清胞外聚合物含量与湿地堵塞的关系并分析堵塞成因。最后,研究主要得到以下结论:(1)双向进水可有效地解决湿地基质堵塞问题,在各湿地持续反向进水七周后,无曝气条件下,0.6m/d和1.0m/d水力负荷的湿地表层0-10cm的基质层渗透系数较反向时分别回升了2.95、22.25;曝气条件下,0.6m/d和1.0m/d水力负荷的湿地表层0-10cm的基质层渗透系数较反向时分别回升了0.97、1.00倍。(2)双向进水对湿地出水水质有较大负面影响,而且水力负荷越高,影响越大。(3)湿地反向进水后,各组湿地堵塞基质层内堵塞物中VSS与NVSS的比值均有所下降,说明湿地的堵塞程度主要由堵塞物中的有机成分来决定。(4)垂直流人工湿地的堵塞过程可分为以下三个阶段:挂膜阶段、网状结构生物膜形成阶段及生物膜加密加厚阶段。(5)湿地堵塞时,堵塞物的含量与堵塞程度呈正相关性,而且堵塞越严重,堵塞基质层内微生物分泌的胞外聚合物量越多,表明湿地的堵塞程度与微生物分泌的胞外聚合物量也呈现一定的正相关性。
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【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X703
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，本文编号：1351690
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