组合型潜流人工湿地净化效能及微生物强化作用分析
发布时间：2023-02-19 15:15
人工湿地污水处理技术具有净化效果好、建设费用低、运行维护简便等优点,适合于村镇分散型污水的处理,但传统人工湿地存在诸多问题,如占地面积大、脱氮效果不稳定、寒冷地区冬季难以运行等,限制其应用和推广。针对上述问题,通过中试规模的实验研究,考察了不同组合方式水平流后接水平流串联运行、垂直潜流后接水平流及采取回流、增添固体缓释碳源等强化手段的组合流人工湿地系统的运行效能。通过针对寒冷地区污水深度处理而开发的双层水平潜流湿地的生产性规模实验研究,考察了其防寒结构设计、隔热层设计、低温生物强化等防寒措施的运行效能。研究中全面考察了潜流型湿地运行效果和净化机制,深入分析湿地组合方式、工艺强化、调控措施等对净化效能的影响,以及防寒结构设计和生物强化等手段等湿地防寒能力和低温运行稳定性提升,探讨了人工湿地的脱氮动力学过程和影响因素通径分析,提出了潜流型湿地在分散型污水处理方面其是寒冷地区的应用策略。不同类型组合流人工湿地的净化效能分析显示,五种组合运行方式平均化学需氧量COD(Chemical Oxygen Demand)去除率达到88%-91%,总磷的去除率从67.1%至77.2%。而脱氮方面各系统差...
【文章页数】：169 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景
1.2 人工湿地污水净化技术概述
1.2.1 人工湿地系统的组成与原理
1.2.2 人工湿地分类
1.2.3 人工湿地技术的发展与适用范围
1.3 目前国内外有关人工湿地的研究现状及热点
1.3.1 人工湿地对污染物的净化机理
1.3.2 人工湿地中微生物脱氮的机理与途径
1.3.3 人工湿地脱氮的主要影响因素及提升手段
1.3.4 组合型人工湿地强化净化效果
1.3.5 人工湿地在寒冷地区应用的研究现状
1.3.6 人工湿地系统污染物去除的反应动力学研究
1.3.7 人工湿地技术的优点和应用优势
1.3.8 人工湿地技术存在的问题
1.4 课题研究的目的和主要内容
1.4.1 课题来源
1.4.2 研究的目的和意义
1.4.3 主要研究内容
1.4.4 研究的主要技术路线
第2章 材料与方法
2.1 试验装置
2.1.1 组合型湿地中试实验装置
2.1.2 双层潜流人工湿地装置
2.2 试验材料
2.2.1 湿地基质
2.2.2 实验水质
2.2.3 生物强化复合菌剂
2.2.4 实验药剂
2.3 分析方法及仪器设备
2.3.1 常规水质监测分析方法
2.3.2 实验仪器设备
2.3.3 群落结构解析方法—高通量测序
2.3.4 统计分析方法
第3章 不同类型组合流人工湿地净化效能分析
3.1 引言
3.2 不同组合型人工湿地运行效果分析
3.2.1 HF-HF组合型潜流湿地净化效果
3.2.2 VF-HF组合型湿地净化效果
3.2.3 R（HF-VF）组合型湿地净化效果
3.2.4 VF-C组合型湿地净化效果
3.2.5 R（HF-VF）+C组合型湿地净化效果
3.3 组合型湿地净化效能和影响因素分析
3.3.1 COD净化效能分析
3.3.2 氨氮和总氮净化效能分析
3.3.3 总磷净化效能分析
3.4 组合型湿地微生物群落结构解析
3.4.1 微生物种群丰度及多样性分析
3.4.2 微生物群落结构与净化功能的关系
3.5 不同组合型人工湿地特性比较分析
3.6 本章小结
第4章 寒冷地区生产规模潜流人工湿地处理污水效能
4.1 引言
4.2 不同运行周期净化效果分析
4.2.1 第一阶段冬季运行期净化效果分析
4.2.2 第二阶段夏季运行期净化效果分析
4.2.3 第三阶段秋季运行期净化效果分析
4.2.4 第四阶段冬季运行期净化效果分析
4.2.5 第五阶段夏季运行期净化效果分析
4.2.6 第六阶段秋季运行期净化效果分析
4.3 污染物净化效能及影响因素分析
4.3.1 COD净化效能分析
4.3.2 氨氮和总氮净化效能分析
4.3.3 总磷净化效能分析
4.4 温度及运行参数对净化效果的影响
4.4.1 温度对净化效果的影响
4.4.2 回流运行对湿地净化效果的影响
4.4.3 植物生长对湿地净化效果的影响
4.5 微生物群落结构及菌群强化作用解析
4.5.1 生物强化对人工湿地微生物多样性的影响
4.5.2 微生物群落结构与功能的关系
4.6 抗寒设计效果分析
4.6.1 人工湿地抗寒设计的一般要求
4.6.2 实验湿地系统采取的防寒措施
4.6.3 防寒设计的实际运行效果
4.7 本章小结
第5章 人工湿地脱氮影响因素分析及应用策略研究
5.1 引言
5.2 脱氮效能与影响因素动力学分析
5.2.1 进水氨氮负荷对氨氮去除速率的影响
5.2.2 进水硝氮负荷对反硝化效果的影响
5.2.3 进水总氮负荷对脱氮效果的影响
5.2.4 有机负荷对反硝化脱氮速率的影响
5.2.5 反硝化脱氮Monod模型动力学分析
5.2.6 动力学模型于湿地系统设计中的指导作用
5.3 脱氮影响因素通径分析
5.3.1 线性回归方程与通径模型分析
5.3.2 通径系数分析
5.3.3 脱氮影响因素的路径解析
5.4 不同组合方式人工湿地主成分分析评价
5.4.1 不同组合方式人工湿地的优缺点及适用范围
5.4.2 人工湿地评价指标体系与直观评价
5.4.3 不同组合方式人工湿地主成分分析
5.4.4 不同组合方式湿地主成分得分及综合评价
5.5 人工湿地系统的应用策略
5.5.1 流域污染治理中的应用需求
5.5.2 不同类型污水的人工湿地工艺及组合方式选择
5.5.3 不同类型地区的人工湿地的应用策略
5.5.4 寒冷地区人工湿地应用的防寒设计措施
5.6 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历
本文编号：3746455
【文章页数】：169 页
【学位级别】：博士
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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景
1.2 人工湿地污水净化技术概述
1.2.1 人工湿地系统的组成与原理
1.2.2 人工湿地分类
1.2.3 人工湿地技术的发展与适用范围
1.3 目前国内外有关人工湿地的研究现状及热点
1.3.1 人工湿地对污染物的净化机理
1.3.2 人工湿地中微生物脱氮的机理与途径
1.3.3 人工湿地脱氮的主要影响因素及提升手段
1.3.4 组合型人工湿地强化净化效果
1.3.5 人工湿地在寒冷地区应用的研究现状
1.3.6 人工湿地系统污染物去除的反应动力学研究
1.3.7 人工湿地技术的优点和应用优势
1.3.8 人工湿地技术存在的问题
1.4 课题研究的目的和主要内容
1.4.1 课题来源
1.4.2 研究的目的和意义
1.4.3 主要研究内容
1.4.4 研究的主要技术路线
第2章 材料与方法
2.1 试验装置
2.1.1 组合型湿地中试实验装置
2.1.2 双层潜流人工湿地装置
2.2 试验材料
2.2.1 湿地基质
2.2.2 实验水质
2.2.3 生物强化复合菌剂
2.2.4 实验药剂
2.3 分析方法及仪器设备
2.3.1 常规水质监测分析方法
2.3.2 实验仪器设备
2.3.3 群落结构解析方法—高通量测序
2.3.4 统计分析方法
第3章 不同类型组合流人工湿地净化效能分析
3.1 引言
3.2 不同组合型人工湿地运行效果分析
3.2.1 HF-HF组合型潜流湿地净化效果
3.2.2 VF-HF组合型湿地净化效果
3.2.3 R（HF-VF）组合型湿地净化效果
3.2.4 VF-C组合型湿地净化效果
3.2.5 R（HF-VF）+C组合型湿地净化效果
3.3 组合型湿地净化效能和影响因素分析
3.3.1 COD净化效能分析
3.3.2 氨氮和总氮净化效能分析
3.3.3 总磷净化效能分析
3.4 组合型湿地微生物群落结构解析
3.4.1 微生物种群丰度及多样性分析
3.4.2 微生物群落结构与净化功能的关系
3.5 不同组合型人工湿地特性比较分析
3.6 本章小结
第4章 寒冷地区生产规模潜流人工湿地处理污水效能
4.1 引言
4.2 不同运行周期净化效果分析
4.2.1 第一阶段冬季运行期净化效果分析
4.2.2 第二阶段夏季运行期净化效果分析
4.2.3 第三阶段秋季运行期净化效果分析
4.2.4 第四阶段冬季运行期净化效果分析
4.2.5 第五阶段夏季运行期净化效果分析
4.2.6 第六阶段秋季运行期净化效果分析
4.3 污染物净化效能及影响因素分析
4.3.1 COD净化效能分析
4.3.2 氨氮和总氮净化效能分析
4.3.3 总磷净化效能分析
4.4 温度及运行参数对净化效果的影响
4.4.1 温度对净化效果的影响
4.4.2 回流运行对湿地净化效果的影响
4.4.3 植物生长对湿地净化效果的影响
4.5 微生物群落结构及菌群强化作用解析
4.5.1 生物强化对人工湿地微生物多样性的影响
4.5.2 微生物群落结构与功能的关系
4.6 抗寒设计效果分析
4.6.1 人工湿地抗寒设计的一般要求
4.6.2 实验湿地系统采取的防寒措施
4.6.3 防寒设计的实际运行效果
4.7 本章小结
第5章 人工湿地脱氮影响因素分析及应用策略研究
5.1 引言
5.2 脱氮效能与影响因素动力学分析
5.2.1 进水氨氮负荷对氨氮去除速率的影响
5.2.2 进水硝氮负荷对反硝化效果的影响
5.2.3 进水总氮负荷对脱氮效果的影响
5.2.4 有机负荷对反硝化脱氮速率的影响
5.2.5 反硝化脱氮Monod模型动力学分析
5.2.6 动力学模型于湿地系统设计中的指导作用
5.3 脱氮影响因素通径分析
5.3.1 线性回归方程与通径模型分析
5.3.2 通径系数分析
5.3.3 脱氮影响因素的路径解析
5.4 不同组合方式人工湿地主成分分析评价
5.4.1 不同组合方式人工湿地的优缺点及适用范围
5.4.2 人工湿地评价指标体系与直观评价
5.4.3 不同组合方式人工湿地主成分分析
5.4.4 不同组合方式湿地主成分得分及综合评价
5.5 人工湿地系统的应用策略
5.5.1 流域污染治理中的应用需求
5.5.2 不同类型污水的人工湿地工艺及组合方式选择
5.5.3 不同类型地区的人工湿地的应用策略
5.5.4 寒冷地区人工湿地应用的防寒设计措施
5.6 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历
本文编号：3746455
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