潜流人工湿地处理农村生活污水的工艺研究

发布时间：2022-04-23 11:51

　　农村生活污水中含有氮、磷等营养物质,未经处理直接排入水体将导致水体富营养化的后果。通过对比常见分散污水处理技术的优缺点,本文选择将潜流人工湿地应用于农村生活污水的处理,针对湿地的净水效果、净化机理、工艺类型、影响因素、及模型构建等方面展开相应研究。主要研究内容及结论如下：（1）采用植物浮床技术研究喜温植物和耐寒植物的净水能力,并对植物根系输氧和光合作用对净水效果的影响作出分析。结果表明：菖蒲和香蒲为春季优势植物,美人蕉为夏季优势植物,石菖蒲和黑麦草为冬季优势植物。同一植物根系的氧气扩散速率（ODR）与根长、根壁厚度、根直径等因素有关,ODR较大的区域,微生物数量也较多,其ODR最大的区域在根尖区。植物的净光合速率Pn和蒸腾速率Tr的相关系数为0.961,呈显著线性相关；有机物以化学需氧量（CODcr）表示,其去除率及氨氮（NH4+-N）、总氮（TN）的去除率与净光合速率Pn呈相似的变化规律；湿地脱氮效果与净光合速率Pn呈显著相关；氨氮的去除效果与蒸腾速率Tr呈极显著相关。（2）选用批量平衡法研究基质的静态吸附除磷性能,并对其吸附除磷动力学和热力学作出分析。结果表明：Langmuir方程... 

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 农村生活污水现状及富营养化的危害
        1.1.1 农村生活污水现状
        1.1.2 水体富营养化的危害
    1.2 农村生活污水处理技术
        1.2.1 农村生活污水处理技术分类
        1.2.2 农村生活污水处理技术选择
    1.3 潜流人工湿地技术
        1.3.1 潜流人工湿地的类型和特点
        1.3.2 潜流人工湿地的净化作用
        1.3.3 潜流人工湿地的去污机理
        1.3.4 人工湿地系统的工程参数
        1.3.5 人工湿地系统的数学模型
    1.4 课题研究的主要内容
        1.4.1 课题研究的现实意义
        1.4.2 课题研究的主要内容
    参考文献
第2章 水生植物静态净水效果和氧气输导性能研究
    2.1 喜温植物浮床静态净水试验
        2.1.1 材料与方法
        2.1.2 结果与讨论
    2.2 耐寒植物浮床静态净水试验
        2.2.1 材料与方法
        2.2.2 结果与讨论
    2.3 水生植物根系氧气扩散速率
        2.3.1 材料与方法
        2.3.2 结果与讨论
    2.4 水生植物光合特性影响试验
        2.4.1 材料与方法
        2.4.2 结果与讨论
    2.5 本章小结
    参考文献
第3章 人工湿地基质静态吸附除磷性能研究
    3.1 试验材料
    3.2 试验方法
        3.2.1 基质静态吸附除磷试验
        3.2.2 基质吸附除磷效果影响因素试验
        3.2.3 基质吸附除磷动力学和热力学试验
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 基质静态吸附除磷性能研究
        3.3.2 基质吸附除磷性能影响因素研究
        3.3.3 基质吸附除磷动力学与热力学研究
    3.4 本章小结
    参考文献
第4章 不同基质复合垂直流人工湿地处理效果对比研究
    4.1 试验系统
        4.1.1 试验水样
        4.1.2 试验装置
    4.2 试验方法
        4.2.1 单一基质动态净水试验
        4.2.2 组合基质动态净水试验
        4.2.3 脱氮机理及影响因素试验
        4.2.4 运行参数优选的多指标正交试验
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 单一基质复合流人工湿地净化效果
        4.3.2 组合基质复合流人工湿地净化效果
        4.3.3 复合流人工湿地脱氮机理及影响因素
        4.3.4 复合流人工湿地运行参数的优选
    4.4 本章小结
    参考文献
第5章 潜流人工湿地处理农村生活污水的运行试验
    5.1 试验系统
        5.1.1 试验进水
        5.1.2 试验湿地
    5.2 潜流人工湿地主要运行参数的影响分析
        5.2.1 水力停留时间对污染物去除率的影响分析
        5.2.2 负荷率对污染物去除速率的影响分析
        5.2.3 温度对污染物去除速率的影响分析
    5.3 潜流人工湿地系统污染物沿程变化规律
        5.3.1 潜流人工湿地取样点设置
        5.3.2 污染物沿程变化规律
    5.4 本章小结
    参考文献
第6章 人工湿地污染物去除动力学模型的探讨
    6.1 人工湿地的基本动力学模型
        6.1.1 衰减模型
        6.1.2 一级动力学模型
        6.1.3 零级动力学模型
        6.1.4 MONOD动力学模型
    6.2 人工湿地的生态动力学模型
        6.2.1 碳循环子模块
        6.2.2 氮循环子模块
        6.2.3 储水量子模块
        6.2.4 溶解氧子模块
        6.2.5 自养微生物子模块
        6.2.6 厌氧微生物子模块
    6.3 人工湿地去污动力学模型的对比
        6.3.1 人工湿地模型之间的相异点
        6.3.2 人工湿地模型之间的互补性
    6.4 人工湿地去污动力学模型的归一化
        6.4.1 人工湿地模型的一般微分方程
        6.4.2 人工湿地模型的统一微分方程
    6.5 本章小结
    参考文献
第7章 结论和展望
    7.1 研究结论
    7.2 主要创新内容
    7.3 后续研究建议
致谢
攻读学位期间发表的论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]国内外农村生活排水相关标准编制概况[J]. 李仰斌,张国华,谢崇宝.  中国水利. 2009(05)
[2]微生物在富营养化水体生物修复中的作用[J]. 郑焕春,周青.  中国生态农业学报. 2009(01)
[3]地下土壤渗滤系统处理农村生活污水试验分析[J]. 华文才,冯益敏,朱炳泉.  华东交通大学学报. 2008(06)
[4]潜流人工湿地系统停留时间分布与N、P浓度空间变化[J]. 杨长明,顾国泉,李建华,邓欢欢.  环境科学. 2008(11)
[5]江苏省太湖流域农业面源污染现状分析及防治措施[J]. 王艳艳,孙勇,赵言文.  江西农业学报. 2008(08)
[6]浮游动物群落结构和多样性的研究进展[J]. 王正军,杜桂森,洪剑明.  首都师范大学学报(自然科学版). 2008(03)
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[8]C/N及氮源形式对潜流式人工湿地脱氮效果的影响[J]. 连小莹,李先宁,谢祥峰,金秋.  电力环境保护. 2008(02)
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[10]人工湿地填料的磷吸附特性研究[J]. 李培培,郑正.  河南科学. 2008(01)

博士论文
[1]不同基质对垂直流人工湿地处理效果及堵塞影响研究[D]. 张翔凌.中国科学院研究生院（水生生物研究所） 2007
[2]垂直潜流人工湿地中污染物去除机理研究[D]. 叶建锋.同济大学 2007
[3]人工湿地除磷基质筛选及其吸附机理研究[D]. 赵桂瑜.同济大学 2007
[4]水平潜流人工湿地净化受污染水体研究[D]. 闻岳.同济大学 2007
[5]高效藻类塘处理农村生活污水氮磷去除机理及工艺研究[D]. 何少林.同济大学 2006
[6]不同营养水平湖泊浮游生物和底栖动物群落多样性的研究[D]. 熊金林.华中科技大学 2005

硕士论文
[1]复合生态塘治理农村生活污水应用示范研究[D]. 韦慧.昆明理工大学 2008
[2]人工湿地净化机制数学模型模拟及应用[D]. 朱永青.东华大学 2007
[3]垂直流人工湿地质流输氧机理研究及系统模型构建[D]. 王锋德.山东农业大学 2006
[4]滴滤池—人工湿地技术处理农村生活污水应用研究[D]. 白永刚.东南大学 2005
[5]人工湿地系统水力学优化设计研究[D]. 陆琦.浙江大学 2005



本文编号：3647119