改性垂直流多介质土壤层系统处理农村生活污水的研究

发布时间：2020-06-22 12:34

【摘要】：我国农村地区的生活污水往往没有经过有效的处理就排入到自然水体中,从而对居民健康、生态环境、农业生产造成了严重的影响。考虑到农村地区的经济条件以及人口分布特点,高效的、廉价的、环境友好型的分散式污水处理技术将成为解决该问题的重要途径。研究开发了一种改性的多介质土壤层(MSL)系统用于处理农村地区低C/N 比污水。结果证明了复杂条件下MSL系统在污水处理中的良好性能。系统中COD,TP,NH4+-N,NO3--N,TN的去除率最高可达98.29%,100%,76.60%,96.15%和69.86%。为了改善系统的性能,研究选择了基于析因设计的23因子设计来研究运行参数对系统运行效果的影响。所选择的三个运行参数分别为因子A-人工碳源(聚丁二酸丁二醇酯-PBS)的质量,因子B-活性污泥的质量,因子C-装置底部的淹没深度。结果表明单因子作用十分显著,不同因子之间也存在着交互作用。为了模拟和预测MSL系统的氮去除,研究基于逐步聚类分析,开发了可以预测TN去除率的脱氮模型。在此基础上,研究获得了聚类树用以预测TN的去除率,其预测最小实验误差小于0.01%。为了研究系统内部的组分变化情况,研究对装置中的土壤模块进行了 16S rRNA微生物多样性测试,研究系统运行后的物种组成以及群落多样性。结果表明,在物种丰度比较上,由大到小依次为实验样本、原始土壤样本、活性污泥样本;在群落多样性比较上,由大到小依次为原始土壤样本、实验样本、污泥样本。三个因子对实验样本的Beta多样性影响程度从大到小依次为因子B、因子A、因子C。土壤测试结果表明运行后的土壤全氮,全磷以及有机质都有很大程度的提高,同时通过植物栽培证明了其回用于农田的可行性。因此,改性的MSL系统将对处理农村地区分散式污水具有重要的意义。
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X799.3
【图文】：

研究思路,营养成分分析,土壤

成后ＳＭＢ中的土壤进行营养成分分析，并进行植物栽培，验证其土壤回用的逡逑可能性。以上的研宄将为ＭＳＬ系统运行的优化以及实际的工程应用提供借鉴逡逑与指导，具体的研宄思路见图１－２。逡逑７逡逑

微生物多样性,分析流程

该测试方法基于Ｉｌｌｕｍｉｎａ邋ＨｉＳｅｑ测序平台。通过该种分析方法，可以对样逡逑本进行物种注释和丰度分析，有助于了解样品中的物种组成，同时也可以根据逡逑进一步分析来研宄样品之间的相似性与差异性，实验的主要操作流程见图２－２。逡逑如图２－２所示，微生物多样性分析流程包括５个部分，对于实验样品的收集而逡逑言，在实验系统运行结束后，从每套装置的中间区域分别收集５０ｇＳＭＢ邋土壤样逡逑品，对于装置邋ＭＳＬ１，ＭＳＬ２，ＭＳＬ３，ＭＳＬ４，邋ＭＳＬ５，邋ＭＳＬ６，ＭＳＬ７，ＭＳＬ８，逡逑将取样的样品分别命名为Ｍｌ，邋Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６，Ｍ７，Ｍ８。同时对装逡逑置ＭＳＬ５和ＭＳＬ８的淹没区进行取样，分别命名为Ｓ５、Ｓ８。另外取原始土壤样逡逑本以及污泥样本作为参考，分别命名为Ｍ０和Ｗ，样品收集完成后立即进行冷逡逑冻处理，并送往实验室进行测试。实验的建库主要包括：首先对样品提取基因逡逑组的ＤＮＡ

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