模块化垂直流人工湿地对模拟城市污水处理厂尾水处理效果研究

发布时间：2017-09-24 19:24

  本文关键词：模块化垂直流人工湿地对模拟城市污水处理厂尾水处理效果研究

  更多相关文章： 城市尾水 垂直流人工湿地 出水水位 曝气强度 温度

【摘要】：针对传统的垂直流人工湿地系统脱氮效果不佳、运行后期会出现基质堵塞等问题,本文选用模块化垂直流人工湿地作为城市尾水深度处理的核心工艺,分别从基质组成和构造、出水水位高度、曝气强度三个方面对垂直流人工湿地系统进行了深度优化,确定适合尾水深度处理的垂直流人工湿地工艺参数;研究三套模块化垂直流人工湿地在夏秋两个季节的处理效果,探讨气温、湿度以及pH三者的变化对垂直流人工湿地湿地系统净化能力的影响。主要研究结论如下:(1)随着出水水位的升高,三套湿地系统对COD、TN和NO3--N的去除效果表现出不同程度的提高;而对TP和NH4+-N的去除则呈现相反的趋势,在最低出水水位下,TP和NH4+-N的去除效果最佳。其中,COD、TP、NH4+-N出水浓度符合《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅱ类水质标准,TN出水水质不佳,尚未达到Ⅴ类水水质标准,有待进一步改善。(2)随着曝气强度的增大,三套湿地系统对COD、TN、TP、NH4+-N和NO3--N的去除均呈现出先增强后减弱的趋势。其中,在气水比为3:1时,三套湿地系统对各污染物的去除效果最佳;对TP的去除率则在气水比为4:1时达到最大,高达99.78%。在最佳曝气强度下,TN出水浓度达到了《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类水质标准要求,其他指标达到Ⅱ类水质标准的要求。(3)在最高出水水位75cm和气水比为3:1的最佳运行工况下,三套垂直流人工湿地系统在夏秋两季对城市尾水均有较强的净化效果。其中,COD、NH4+-N和NO3--N出水浓度达到了《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅱ类水质标准的要求;三套湿地系统中TP的平均出水浓度分别达到Ⅲ类水质标准、Ⅱ类水质标准(TP≤0.1mg/L)和Ⅳ类水质标准;三套湿地系统中TN的平均出水浓度在个别时期可以达到Ⅲ类水质标准,但由于出水水质不稳定,整体处理效果欠佳。(4)运行期间,湿地系统对污染物的去除能力与气温呈正相关,气温越高,湿地系统的净化效果越好。(5)在垂直流人工湿地系统中,植物对氮和磷的去除起到了很重要的作用。氮和磷在植株中的分布均表现为茎部叶片;三套湿地系统对氮和磷的吸收能力表现为湿地系统2湿地系统1湿地系统3。
【关键词】：城市尾水 垂直流人工湿地 出水水位 曝气强度 温度
【学位授予单位】：华南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 1 前言9-19
• 1.1 研究背景9-11
• 1.1.1 国内外水资源现状9
• 1.1.2 国内外城市污水处理厂尾水回用现状9-10
• 1.1.3 城市污水处理厂尾水深度处理的战略意义10-11
• 1.2 城市污水处理厂尾水深度处理技术11-12
• 1.3 人工湿地技术12-18
• 1.3.1 人工湿地简介12-13
• 1.3.2 人工湿地脱氮除磷净化机理13-16
• 1.3.3 影响人工湿地脱氮除磷的外界环境因素16-17
• 1.3.4 影响人工湿地脱氮除磷的运行调控因素17-18
• 1.4 研究目的和内容18-19
• 1.4.1 研究目的18
• 1.4.2 研究内容18-19
• 2 材料与方法19-23
• 2.1 试验系统设计19-22
• 2.1.1 模块化高效垂直流湿地的构建19
• 2.1.2 湿地基质的填充19-20
• 2.1.3 湿地植物的种植20
• 2.1.4 运行管理方式20-21
• 2.1.5 供试水体21-22
• 2.2 工艺流程22
• 2.3 仪器设备与器皿22-23
• 2.3.1 仪器设备22-23
• 2.3.2 器皿23
• 2.4 样品分析与统计方法23
• 2.4.1 样品分析方法23
• 2.4.2 统计方法23
• 3 结果分析23-48
• 3.1 试验期间气温、湿度变化情况23-24
• 3.2 试验期间pH变化情况24-25
• 3.3 出水水位高度对城市尾水处理效果的影响25-30
• 3.3.1 出水水位高度对城市尾水COD处理效果的影响25-26
• 3.3.2 出水水位高度对城市尾水TN处理效果的影响26-27
• 3.3.3 出水水位高度对城市尾水TP处理效果的影响27-28
• 3.3.4 出水水位高度对城市尾水NH_4~+-N处理效果的影响28-29
• 3.3.5 出水水位高度对城市尾水NO_3~--N处理效果的影响29-30
• 3.4 曝气强度对城市尾水处理效果的影响30-36
• 3.4.1 曝气强度对城市尾水COD处理效果的影响30-31
• 3.4.2 曝气强度对城市尾水TN处理效果的影响31-32
• 3.4.3 曝气强度对城市尾水TP处理效果的影响32-34
• 3.4.4 曝气强度对城市尾水NH_4~+-N处理效果的影响34-35
• 3.4.5 曝气强度对城市尾水NO_3~--N处理效果的影响35-36
• 3.5 最优运行工况下三套湿地系统对城市尾水处理效果的影响36-40
• 3.5.1 三套湿地系统对城市尾水COD处理效果36-37
• 3.5.2 三套湿地系统对城市尾水TN处理效果的影响37-38
• 3.5.3 三套湿地系统对城市尾水TP处理效果的影响38-39
• 3.5.4 三套湿地系统对城市尾水NH_4~+-N处理效果的影响39
• 3.5.5 三套湿地系统对城市尾水NO_3~--N处理效果的影响39-40
• 3.6 气温对城市尾水净化效果的影响40-41
• 3.7 湿度对城市尾水净化效果的影响41-42
• 3.8 pH对城市尾水净化效果的影响42-43
• 3.9 三套湿地系统植物的摄取作用43-48
• 3.9.1 在不同阶段三套湿地系统植物的生长情况43-44
• 3.9.2 在不同阶段三套湿地系统植物的生物量变化44-45
• 3.9.3 在不同阶段三套湿地系统植物的含水率变化45-46
• 3.9.4 在不同阶段三套湿地系统植物的氮含量变化46-47
• 3.9.5 在不同阶段三套湿地系统植物的磷含量变化47-48
• 4 讨论与结论48-53
• 4.1 讨论48-50
• 4.1.1 出水水位高度对城市尾水净化效果的影响48-49
• 4.1.2 曝气强度对城市尾水净化效果的影响49-50
• 4.1.3 最优运行工况下三套湿地系统对城市尾水的净化效果50
• 4.2 结论50-52
• 4.3 有待进一步研究的问题52-53
• 致谢53-54
• 参考文献54-65
• 附录A 部分试验照片65-68
• 附录B 在读期间发表论文情况68

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王全金;万博阳;戚晓波;;污水停留时间对多级人工湿地塘组合系统除氮的影响[J];科学技术与工程;2016年05期

2 王晓晓;王会芳;徐奇恩;黄承才;王海;;小型人工湿地对富营养化河水的去污研究[J];绍兴文理学院学报(自然科学);2015年03期

3 文科军;张玉瑶;吴丽萍;李庆波;严倩倩;;潜流园林人工湿地脱氮除磷效果正交试验[J];环境科学与技术;2015年09期

4 陈丽萍;沈俏会;方文哲;龚宇鹏;程丽华;;藻菌固定化用于市政污水深度脱氮除磷及藻体产油研究[J];科技导报;2015年14期

5 刘曦;陈芳清;杨丹;张爱英;熊高明;;垂直流人工湿地系统中氮去除影响因素的研究[J];安徽农业科学;2015年15期

6 景明霞;;微孔曝气对潜流人工湿地处理稀土氨氮废水效果的影响[J];湖北农业科学;2015年09期

7 张世羊;常军军;高毛林;李谷;;曝气对垂直流湿地处理水产养殖废水脱氮的影响[J];农业工程学报;2015年09期

8 林俐;吴新华;石慧;;人工湿地植物对生活污水处理效果的对比研究[J];绿色科技;2015年03期

9 韦新东;于婧;;污染负荷对人工湿地处理生活污水效果影响研究[J];辽宁化工;2015年02期

10 范家豪;;人工湿地对城镇污水处理厂尾水的回用[J];中国农业信息;2014年03期

，

本文编号：913044