垂直潜流钢渣人工湿地处理高氨氮生活污水的试验研究
发布时间：2020-10-14 01:11
人工湿地是一项经济、效率高、实用性较强的污水处理技术。通过一定的工艺改进可以使其充分地净化污水中各种污染物。 本文通过小试试验系统,以COD、NH3-N、TN、PO43-P和TP为研究对象,研究了钢渣静态吸附氨氮的性能和间歇运行的钢渣-灰岩垂直潜流人工湿地对高氮污水的长期降解效果。同时比较研究了间歇进水时间、正反粒径混合级配和正粒径填料结构、100%素土壤和40%土壤\60%水洗砂的表层填料、美人蕉和香蒲、四季以及一级和二级串联工艺对钢渣-灰岩垂直潜流湿地降解高氮浓度生活污水效率的影响。分析了湿地中各部分对氮磷元素的去除机理,建立了钢渣-灰岩垂直潜流人工湿地降解各类污染物的反应动力学模型。同时以出流时间和出流体积为监测对象,研究了正反粒径混合级配和正粒径两种填料结构对钢渣-灰岩垂直潜流人工湿地堵塞现象的影响。最后对冬季如何保证钢渣-灰岩垂直潜流人工湿地的处理效果进行了运行管理措施的改进,并比较研究了出水效果。 结果表明,正反粒径混合级配的钢渣-灰岩垂直潜流人工湿地不但对生活污水有良好的处理效果,而且对湿地堵塞现象起到一定的缓解。
【学位单位】：中国矿业大学（北京）
【学位级别】：博士
【学位年份】：2010
【中图分类】：X703.1
【文章目录】：
摘要
Abstract
详细摘要
1 引言
1.1 人工湿地概述
1.1.1 人工湿地概念
1.1.2 人工湿地的构造组成
1.1.3 人工湿地净化机理
1.1.4 人工湿地分类及优缺点比较
1.2 人工湿地作为生活污水处理工艺的优势与制约因素
1.2.1 优势
1.2.2 制约因素
1.3 人工湿地的国内外研究现状
1.3.1 湿地类型的应用
1.3.2 人工湿地处理效果
1.3.3 基质研究
1.3.4 植物的筛选
1.3.5 湿地工艺与运行研究
1.3.6 湿地冬季运行研究
1.4 钢渣-灰岩人工湿地作为生活污水处理工艺的生态意义
1.4.1 钢渣应用于污水处理工艺的生态意义
1.4.2 灰岩应用于污水处理工艺的生态意义
1.5 本课题的研究意义、内容与技术路线
1.5.1 本课题的来源
1.5.2 本课题的研究意义
1.5.3 本研究的内容
1.5.4 拟解决的问题
1.5.5 技术路线
2 试验场地、材料与研究方法
2.1 试验场地
2.1.1 试验地区概况
2.1.2 试验装置
2.1.3 试验装置的组成结构
2.2 试验材料
2.2.1 钢渣
2.2.2 灰岩
2.2.3 土壤
2.2.4 水洗砂
2.3 研究方法
2.3.1 试验方案
2.3.2 水质分析方法
2.3.3 试验原水水质状况
2.3.4 湿地系统运行水力停留时间的确定
2.3.5 湿地系统运行水力负荷的确定
3 钢渣静态吸附脱氮除磷效能试验
3.1 钢渣吸附脱氮试验
3.1.1 试验方法
3.1.2 试验结果与分析
3.1.3 钢渣吸附氨氮机理分析
3.2 钢渣吸附除磷试验
3.2.1 钢渣吸附磷素等温吸附曲线的确定
3.2.2 钢渣吸附磷素机理分析
3.3 本章小结
4 钢渣-灰岩人工湿地去除有机物的效能试验
4.1 试验运行目的
4.2 试验结果与分析
4.2.1 钢渣-灰岩垂直潜流人工湿地长期降解去除有机物的效能
4.2.2 不同间歇时间对垂直潜流湿地去除有机物效能的影响
4.2.3 基质填料正粒径分布和正、反粒径混合分布对垂直潜流湿地去除有机物效能的影响
4.2.4 不同植物对垂直潜流湿地去除有机物效能的影响
4.2.5 不同表层填料对垂直潜流湿地去除有机物效能的影响
4.2.6 不同季节对垂直潜流湿地去除有机物效能的影响
4.2.7 单级人工湿地和二级串联人工湿地对有机物的去除效能比较
4.3 钢渣-灰岩垂直潜流人工湿地降解有机物数学模型的建立
4.3.1 人工湿地一级反应动力学模型简介
4.3.2 钢渣-灰岩垂直潜流人工湿地有机物降解效果对一级反应动力学模型的模拟
4.4 本章小结
5 钢渣-灰岩人工湿地去除氮素的效能试验
5.1 试验运行目的
5.2 试验结果与分析
5.2.1 原水氮素的变化
5.2.2 钢渣-灰岩垂直潜流人工湿地各单元长期降解去除氮素的效能
5.2.3 不同间歇时间对钢渣-灰岩垂直潜流湿地去除氮素效能的影响
5.2.4 基质填料填铺方式对垂直潜流湿地去除氮素效能的影响
5.2.5 不同植物对垂直潜流湿地去除氮素效能的影响
5.2.6 不同表层填料对垂直潜流湿地去除氮素效能的影响
5.2.7 不同季节对垂直潜流湿地去除氮素效能的影响
5.2.8 单级人工湿地和二级串联人工湿地对氮素去除效能的比较研究
5.3 钢渣-灰岩人工湿地系统脱氮机理分析
5.3.1 植物作用
5.3.2 填料作用
5.3.3 填料填铺结构
5.4 垂直潜流人工湿地降解氮素数学模型的建立
5.4.1 钢渣-灰岩垂直潜流人工湿地氨氮降解效果对一级反应动力学模型的模拟
5.4.2 钢渣-灰岩垂直潜流人工湿地总氮降解效果对一级反应动力学模型的模拟
5.5 本章小结
6 钢渣-灰岩人工湿地去除磷素的效能试验
6.1 试验运行目的
6.2 试验结果与分析
6.2.1 原水磷素的变化
6.2.2 钢渣-灰岩各湿地单元长期降解去除磷素的效能
6.2.3 不同间歇时间对垂直潜流湿地去除磷素效能的影响
6.2.4 基质填料正粒径分布和正、反粒径混合分布对垂直潜流湿地去除磷素效能的影响拟
6.2.5 不同植物对垂直潜流湿地去除磷素效能的影响
6.2.6 不同表层填料对垂直潜流湿地去除磷素效能的影响
6.2.7 不同季节对垂直潜流湿地去除磷素效能的影响
6.2.8 单级人工湿地和二级串联人工湿地对磷素去除效能的比较研究
6.3 钢渣-灰岩人工湿地系统除磷机理分析
6.3.1 植物吸收作用
6.3.2 湿地填料作用
6.4 垂直潜流人工湿地降解磷素数学模型的建立
6.4.1 钢渣-灰岩垂直潜流人工湿地磷酸盐降解效果对一级反应动力学模型的模拟
6.4.2 钢渣-灰岩垂直潜流人工湿地总磷降解效果对一级反应动力学模型的模拟
6.5 本章小结
7 钢渣-灰岩垂直潜流人工湿地堵塞状况分析与冬季运行试验
7.1 钢渣-灰岩垂直潜流人工湿地堵塞状况分析
7.1.1 各湿地单元逐月出流时间与体积变化
7.1.2 堵塞状况分析
7.1.3 湿地填料有利于堵塞缓解的原因
7.2 冬季运行试验
7.2.1 运行目的
7.2.2 试验方案
7.2.3 试验结果与分析
7.3 本章小结
8 结论与展望
8.1 主要研究结论
8.2 创新点
8.3 研究展望
参考文献
致谢
在学期间发表学术论文及参加科研工作情况
作者简介
在学期间发表的学术论文
在学期间参加科研项目
主编教材
【引证文献】
本文编号：2839955
【学位单位】：中国矿业大学（北京）
【学位级别】：博士
【学位年份】：2010
【中图分类】：X703.1
【文章目录】：
摘要
Abstract
详细摘要
1 引言
1.1 人工湿地概述
1.1.1 人工湿地概念
1.1.2 人工湿地的构造组成
1.1.3 人工湿地净化机理
1.1.4 人工湿地分类及优缺点比较
1.2 人工湿地作为生活污水处理工艺的优势与制约因素
1.2.1 优势
1.2.2 制约因素
1.3 人工湿地的国内外研究现状
1.3.1 湿地类型的应用
1.3.2 人工湿地处理效果
1.3.3 基质研究
1.3.4 植物的筛选
1.3.5 湿地工艺与运行研究
1.3.6 湿地冬季运行研究
1.4 钢渣-灰岩人工湿地作为生活污水处理工艺的生态意义
1.4.1 钢渣应用于污水处理工艺的生态意义
1.4.2 灰岩应用于污水处理工艺的生态意义
1.5 本课题的研究意义、内容与技术路线
1.5.1 本课题的来源
1.5.2 本课题的研究意义
1.5.3 本研究的内容
1.5.4 拟解决的问题
1.5.5 技术路线
2 试验场地、材料与研究方法
2.1 试验场地
2.1.1 试验地区概况
2.1.2 试验装置
2.1.3 试验装置的组成结构
2.2 试验材料
2.2.1 钢渣
2.2.2 灰岩
2.2.3 土壤
2.2.4 水洗砂
2.3 研究方法
2.3.1 试验方案
2.3.2 水质分析方法
2.3.3 试验原水水质状况
2.3.4 湿地系统运行水力停留时间的确定
2.3.5 湿地系统运行水力负荷的确定
3 钢渣静态吸附脱氮除磷效能试验
3.1 钢渣吸附脱氮试验
3.1.1 试验方法
3.1.2 试验结果与分析
3.1.3 钢渣吸附氨氮机理分析
3.2 钢渣吸附除磷试验
3.2.1 钢渣吸附磷素等温吸附曲线的确定
3.2.2 钢渣吸附磷素机理分析
3.3 本章小结
4 钢渣-灰岩人工湿地去除有机物的效能试验
4.1 试验运行目的
4.2 试验结果与分析
4.2.1 钢渣-灰岩垂直潜流人工湿地长期降解去除有机物的效能
4.2.2 不同间歇时间对垂直潜流湿地去除有机物效能的影响
4.2.3 基质填料正粒径分布和正、反粒径混合分布对垂直潜流湿地去除有机物效能的影响
4.2.4 不同植物对垂直潜流湿地去除有机物效能的影响
4.2.5 不同表层填料对垂直潜流湿地去除有机物效能的影响
4.2.6 不同季节对垂直潜流湿地去除有机物效能的影响
4.2.7 单级人工湿地和二级串联人工湿地对有机物的去除效能比较
4.3 钢渣-灰岩垂直潜流人工湿地降解有机物数学模型的建立
4.3.1 人工湿地一级反应动力学模型简介
4.3.2 钢渣-灰岩垂直潜流人工湿地有机物降解效果对一级反应动力学模型的模拟
4.4 本章小结
5 钢渣-灰岩人工湿地去除氮素的效能试验
5.1 试验运行目的
5.2 试验结果与分析
5.2.1 原水氮素的变化
5.2.2 钢渣-灰岩垂直潜流人工湿地各单元长期降解去除氮素的效能
5.2.3 不同间歇时间对钢渣-灰岩垂直潜流湿地去除氮素效能的影响
5.2.4 基质填料填铺方式对垂直潜流湿地去除氮素效能的影响
5.2.5 不同植物对垂直潜流湿地去除氮素效能的影响
5.2.6 不同表层填料对垂直潜流湿地去除氮素效能的影响
5.2.7 不同季节对垂直潜流湿地去除氮素效能的影响
5.2.8 单级人工湿地和二级串联人工湿地对氮素去除效能的比较研究
5.3 钢渣-灰岩人工湿地系统脱氮机理分析
5.3.1 植物作用
5.3.2 填料作用
5.3.3 填料填铺结构
5.4 垂直潜流人工湿地降解氮素数学模型的建立
5.4.1 钢渣-灰岩垂直潜流人工湿地氨氮降解效果对一级反应动力学模型的模拟
5.4.2 钢渣-灰岩垂直潜流人工湿地总氮降解效果对一级反应动力学模型的模拟
5.5 本章小结
6 钢渣-灰岩人工湿地去除磷素的效能试验
6.1 试验运行目的
6.2 试验结果与分析
6.2.1 原水磷素的变化
6.2.2 钢渣-灰岩各湿地单元长期降解去除磷素的效能
6.2.3 不同间歇时间对垂直潜流湿地去除磷素效能的影响
6.2.4 基质填料正粒径分布和正、反粒径混合分布对垂直潜流湿地去除磷素效能的影响拟
6.2.5 不同植物对垂直潜流湿地去除磷素效能的影响
6.2.6 不同表层填料对垂直潜流湿地去除磷素效能的影响
6.2.7 不同季节对垂直潜流湿地去除磷素效能的影响
6.2.8 单级人工湿地和二级串联人工湿地对磷素去除效能的比较研究
6.3 钢渣-灰岩人工湿地系统除磷机理分析
6.3.1 植物吸收作用
6.3.2 湿地填料作用
6.4 垂直潜流人工湿地降解磷素数学模型的建立
6.4.1 钢渣-灰岩垂直潜流人工湿地磷酸盐降解效果对一级反应动力学模型的模拟
6.4.2 钢渣-灰岩垂直潜流人工湿地总磷降解效果对一级反应动力学模型的模拟
6.5 本章小结
7 钢渣-灰岩垂直潜流人工湿地堵塞状况分析与冬季运行试验
7.1 钢渣-灰岩垂直潜流人工湿地堵塞状况分析
7.1.1 各湿地单元逐月出流时间与体积变化
7.1.2 堵塞状况分析
7.1.3 湿地填料有利于堵塞缓解的原因
7.2 冬季运行试验
7.2.1 运行目的
7.2.2 试验方案
7.2.3 试验结果与分析
7.3 本章小结
8 结论与展望
8.1 主要研究结论
8.2 创新点
8.3 研究展望
参考文献
致谢
在学期间发表学术论文及参加科研工作情况
作者简介
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主编教材
【引证文献】
相关硕士学位论文 前1条
1 朱炫;气升回流一体化反应器的出水吸附除磷研究[D];苏州科技学院;2013年
本文编号：2839955
本文链接：https://www.wllwen.com/shengtaihuanjingbaohulunwen/2839955.html
