铁碳人工湿地处理农村生活污水尾水的脱氮除磷效果研究
发布时间：2023-05-20 13:24
十三五时期,我国城镇化进程不断推进,经济迅猛增长,农村生活质量不断改善。然而经济发展的同时,不发达省份农村生活污水收集、处理设施建设未能跟上发展步伐,仍有大量农村生活污水未经处理直接排入天然水体,农村水环境面临严峻挑战。现有的城市污水处理工艺存在投资大、运行费用高和管理复杂等缺点,无法在农村广泛应用。因此,寻找符合农村特点、建设成本较低且易于维护的工艺来提高农村生活污水尾水水质,势在必行。本文针对农村生活污水尾水氮、磷浓度过高的问题,在以沸石为主材料的传统人工湿地基础上,分别以铁碳填料、活性炭为添加物(5%),设计建立了3种竖直潜流人工湿地系统。重点考察了包括铁碳人工湿地(WIC)在内的3种湿地系统在不同HRT、铁碳质量比、进水C/N比、温度下对农村生活污水尾水的处理效果,对基质微生物群落结构和脱氮除磷功能基因进行测定和分析。取得的主要成果如下:1.在环境温度25℃-35℃时对比3种系统在不同水力停留时间下的运行效果。当HRT为1d,表面负荷为0.2081 m3/m2·d时,WIC的COD、NH
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 人工湿地研究进展
1.2.1 人工湿地的定义及发展
1.2.2 人工湿地的分类及特点
1.2.3 人工湿地的组成及作用
1.2.4 人工湿地的净化机理
1.2.5 人工湿地在处理尾水中存在的问题
1.3 铁碳微电解法作用机理与应用进展
1.3.1 作用机理
1.3.2 应用进展
1.4 铁碳人工湿地研究进展
1.4.1 铁碳人工湿地运行影响因素
1.4.2 铁碳微电解材料对湿地系统的影响
1.4.3 铁碳人工湿地对特殊污染物的去除研究
1.4.4 铁碳人工湿地研究的不足与展望
1.5 课题来源、研究目的、内容及技术路线
1.5.1 课题来源
1.5.2 研究目的与意义
1.5.3 研究内容
1.5.4 技术路线
第二章 农村生活污水尾水处理效果研究
2.1 材料与方法
2.1.1 实验装置
2.1.2 进水水质
2.1.3 检测方法
2.1.4 分析方法
2.2 结果与讨论
2.2.1 HRT对湿地系统运行性能的影响
2.2.2 基质类型对湿地系统运行性能的影响
2.3 典型周期内污染物与理化参数空间变化规律
2.3.1 NH4
+-N浓度分析
2.3.2 NO3
--N浓度分析
2.3.3 TN浓度分析
2.3.4 TP浓度分析
2.4 理化环境变化规律
2.4.1 溶解氧变化
2.4.2 氧化还原电位变化
2.4.3 pH变化
2.5 本章小结
第三章 脱氮除磷影响因素研究
3.1 铁碳质量比对人工湿地运行效果影响研究
3.1.1 实验方法
3.1.2 结果与讨论
3.2 进水C/N比对人工湿地运行效果影响研究
3.2.1 实验方法
3.2.2 结果与讨论
3.3 温度比对人工湿地运行效果影响研究
3.3.1 实验方法
3.3.2 结果与讨论
3.4 本章小结
第四章 人工湿地土壤细菌多样性研究
4.1 材料与方法
4.1.1 DNA基因提取和HiSeq测序
4.1.2 数据处理与统计分析
4.2 结果与讨论
4.2.1 基于16S rDNA序列的Alpha多样性分析
4.2.2 基于16S rDNA序列的Beta多样性分析
4.2.3 不同湿地系统菌群落结构分析
4.3 本章小结
第五章 基于荧光定量PCR(qPCR)的脱氮除磷功能基因分析
5.1 材料与方法
5.1.1 仪器与试剂
5.1.2 实验方法
5.2 结果与讨论
5.2.1 电泳结果分析
5.2.2 qPCR体系的建立
5.2.3 脱氮除磷基因解析
5.3 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 创新点
6.3 不足与展望
参考文献
攻读学位期间取得的成果
致谢
本文编号：3821198
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 人工湿地研究进展
1.2.1 人工湿地的定义及发展
1.2.2 人工湿地的分类及特点
1.2.3 人工湿地的组成及作用
1.2.4 人工湿地的净化机理
1.2.5 人工湿地在处理尾水中存在的问题
1.3 铁碳微电解法作用机理与应用进展
1.3.1 作用机理
1.3.2 应用进展
1.4 铁碳人工湿地研究进展
1.4.1 铁碳人工湿地运行影响因素
1.4.2 铁碳微电解材料对湿地系统的影响
1.4.3 铁碳人工湿地对特殊污染物的去除研究
1.4.4 铁碳人工湿地研究的不足与展望
1.5 课题来源、研究目的、内容及技术路线
1.5.1 课题来源
1.5.2 研究目的与意义
1.5.3 研究内容
1.5.4 技术路线
第二章 农村生活污水尾水处理效果研究
2.1 材料与方法
2.1.1 实验装置
2.1.2 进水水质
2.1.3 检测方法
2.1.4 分析方法
2.2 结果与讨论
2.2.1 HRT对湿地系统运行性能的影响
2.2.2 基质类型对湿地系统运行性能的影响
2.3 典型周期内污染物与理化参数空间变化规律
2.3.1 NH4
+-N浓度分析
2.3.2 NO3
--N浓度分析
2.3.3 TN浓度分析
2.3.4 TP浓度分析
2.4 理化环境变化规律
2.4.1 溶解氧变化
2.4.2 氧化还原电位变化
2.4.3 pH变化
2.5 本章小结
第三章 脱氮除磷影响因素研究
3.1 铁碳质量比对人工湿地运行效果影响研究
3.1.1 实验方法
3.1.2 结果与讨论
3.2 进水C/N比对人工湿地运行效果影响研究
3.2.1 实验方法
3.2.2 结果与讨论
3.3 温度比对人工湿地运行效果影响研究
3.3.1 实验方法
3.3.2 结果与讨论
3.4 本章小结
第四章 人工湿地土壤细菌多样性研究
4.1 材料与方法
4.1.1 DNA基因提取和HiSeq测序
4.1.2 数据处理与统计分析
4.2 结果与讨论
4.2.1 基于16S rDNA序列的Alpha多样性分析
4.2.2 基于16S rDNA序列的Beta多样性分析
4.2.3 不同湿地系统菌群落结构分析
4.3 本章小结
第五章 基于荧光定量PCR(qPCR)的脱氮除磷功能基因分析
5.1 材料与方法
5.1.1 仪器与试剂
5.1.2 实验方法
5.2 结果与讨论
5.2.1 电泳结果分析
5.2.2 qPCR体系的建立
5.2.3 脱氮除磷基因解析
5.3 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 创新点
6.3 不足与展望
参考文献
攻读学位期间取得的成果
致谢
本文编号：3821198
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