人工湿地净化城市纳污河流水质实验研究

发布时间：2017-06-27 07:13

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【摘要】：人工湿地技术作为当前我国治理城市纳污河流水污染的生态修复技术,不但能改善河流的水质,而且能美化环境,成为亮丽的景观。人工湿地是一个庞大的生态系统,其内部植物、微生物群落等种类多,生态结构复杂,并且生态系统易受气温、水质等变化的影响。因此,对净化城市纳污河流水质的人工湿地技术开展研究、优化人工湿地工艺参数是十分必要的。本文以石家庄市m(河表面流人工湿地和河北科技大学人工湿地污水处理中试实验装置为研究对象,研究了三种类型人工湿地在处理城市污水处理厂出水达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中V类水质要求下的实际效果和工艺特点,并对人工湿地底泥菌群结构进行了初步研究。本文主要研究内容及成果如下:1)m(河表面流人工湿地处理污水的研究。通过2015年1~12月每月一次分别对m(河湿地上游(入口)、中游及下游(出口)水质的持续监测,分析人工湿地系统对污水CODcr、NH_3-N、TN、TP的净化效果,以及季节变化对净化效果的影响。结果表明,在现有流量和原水水质条件下,通过人工湿地的处理,下游出水主要污染物指标可达到地表水Ⅴ类水质标准要求,系统对COD、NH_3-N、TN、TP最高去除率为65%、70%、68%、50%。2)在河北科技大学人工湿地污水处理中试研究中,比较了3个不同停留时间下的污水处理效果,并对不同季节下的处理效果进行分析,结果表明,系统对氨氮、COD、TP的去除效果在HRT_(HSFCW)=24h,HRT_(VSFCW)=16 h时最佳,最高去除率分别为85.0%,85%以及80%左右,水平潜流与垂直流复合的人工湿地污水处理系统较单一水平潜流或垂直流系统具有更好的处理效果。3)湿地底泥微生物多样性分析。采用16S rRNA基因测序方法对m(河湿地底泥进行分析,从而探讨纳污河流湿地底泥中微生物的多样性,结果表明m(河湿地底泥微生物优势菌群落组成与其它不同河流水体类似,但菌群结构不完全相同,有其自身特点。并对湿地中水流速较快、缓流两种流态下的底泥微生物进行比较研究,分析了流速对净化效果的影响及不同流速状态下湿地底泥微生物群落的结构特点。
【关键词】：人工湿地 m(河 底泥 微生物 去除率
【学位授予单位】：河北科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-19
• 1.1 论文的研究背景9-11
• 1.1.1 我国纳污河流水环境现状9
• 1.1.2 城市纳污河流功能作用9-10
• 1.1.3 城市纳污河流污染来源10-11
• 1.2 纳污河流水质处理方法11
• 1.3 人工湿地水处理技术11-14
• 1.3.1 人工湿地的技术特点12
• 1.3.2 人工湿地的分类12
• 1.3.3 人工湿地的组成12-13
• 1.3.4 人工湿地的工艺组合13
• 1.3.5 人工湿地的运行方式13-14
• 1.4 人工湿地技术国内外研究现状及发展趋势14-15
• 1.5 人工湿地运行中存在问题及解决办法15-16
• 1.6 研究目的和意义16
• 1.7 研究内容及方法16-19
• 1.7.1 研究内容16-17
• 1.7.2 研究方法17-19
• 第2章 m(河人工湿地水质处理研究19-25
• 2.1 石家庄m(河的概况19
• 2.2 m(河污染源治理19
• 2.3 m(河水质及人工湿地处理系统19-20
• 2.4 研究目的和方法20-21
• 2.5 结果与讨论21-24
• 2.5.1 COD净化效果与分析21
• 2.5.2 氨氮净化效果及分析21-22
• 2.5.3 总氮净化效果及分析22
• 2.5.4 总磷净化效果及分析22-23
• 2.5.5 m(河湿地处理能力分析23-24
• 2.6 本章小结24-25
• 第3章 人工湿地污水处理中试研究25-41
• 3.1 实验地点和污水成分组成25
• 3.2 实验流程和装置的设计25-27
• 3.3 分析和测试方法27-28
• 3.4 两种人工湿地运行效果的比较研究28
• 3.4.1 实验目的28
• 3.4.2 实验内容28
• 3.5 实验结果与分析28-40
• 3.5.1 水生植物的选取及栽培28-29
• 3.5.2 水力停留时间对湿地净化效果的影响29-40
• 3.6 本章小结40-41
• 第4章 m(河底泥微生物多样性分析41-57
• 4.1 底泥中微生物的多样性41-42
• 4.2 样品处理与分析方法42-44
• 4.2.1 样品采集42
• 4.2.2 样品总DNA的提取42-43
• 4.2.3 16SrRNA基因扩增43
• 4.2.4 16SrRNA基因测序43-44
• 4.3 结果与讨论44-54
• 4.3.1 测序数据初步统计44-45
• 4.3.2 测序数据质量优化45-46
• 4.3.3 OTU分析46-47
• 4.3.4 稀释曲线47-48
• 4.3.5 Rank-Abundance曲线48-49
• 4.3.6 物种分类分析49-52
• 4.3.7 α多样性分析52-53
• 4.3.8 β多样性分析53-54
• 4.4 流速对m(河底泥微生物群落分布的影响54-56
• 4.5 本章小结56-57
• 结论57-59
• 参考文献59-63
• 攻读硕士学位期间所发表的论文和专利63-65
• 致谢65

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