初期雨水徑流多功能塘—梯級(jí)人工濕地高標(biāo)準(zhǔn)處理技術(shù)研究
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【摘要】:針對(duì)老城區(qū)合流排放口地表初期雨水徑流對(duì)城市次級(jí)河流污染的問(wèn)題,以地表水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)為目標(biāo),提出初期雨水徑流多功能塘-梯級(jí)人工濕地處理技術(shù),以規(guī)模1000m3/d的示范工程為研究對(duì)象,研究考察了多功能塘對(duì)顆粒污染物的去除效能,同時(shí),系統(tǒng)研究了表面水力負(fù)荷、運(yùn)行方式、溫度對(duì)梯級(jí)人工濕地處理效能的影響,并采用分子生物學(xué)PCR-DGGE和16Sr DNA測(cè)序技術(shù)對(duì)梯級(jí)人工濕地中微生物種群結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究,探討了梯級(jí)濕地的生物凈化機(jī)理。研究得出的主要結(jié)論如下:(1)多功能塘對(duì)地表初期雨水徑流中顆粒污染物去除效果良好。在HRT為150min時(shí),沉淀去除TSS、COD、TN、TP的平均去除率分別為71.62%、48.16%、11.41%和44.63%。(2)表面水力負(fù)荷對(duì)梯級(jí)人工濕地處理效能影響顯著。負(fù)荷由0.06增加至0.65m3/(m2?d)時(shí),濕地系統(tǒng)去除率呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì);當(dāng)負(fù)荷為0.45 m3/(m2?d)時(shí),COD、NH4+-N、TN、TP削減量達(dá)到最高值,分別為19.08 kg/d、612.0g/d、1893.6g/d、406.8g/d。(3)進(jìn)水方式、閑置時(shí)間、溫度對(duì)梯級(jí)人工濕地處理效能影響顯著。一級(jí)人工濕地采用間歇進(jìn)、出水序批式運(yùn)行方式較連續(xù)流運(yùn)行方式,COD、NH4+-N、TN、TP去除率分別提高22.54%、22.24%、39.99%、5.01%;一級(jí)濕地運(yùn)行工況為連續(xù)進(jìn)水0.5h-反應(yīng)6h-排水0.5h-閑置,當(dāng)閑置時(shí)間分別為0h,1h,2h時(shí),氨氮去除率分別為53.4%、76.59%和92.49%;溫度27-34℃較10-12℃時(shí),COD、NH4+-N、TN、TP去除率高45.69%、25.46%、32.67%、25.84%。(4)在溫度27-34℃,表面水力負(fù)荷為0.45 m3/(m2·d);一級(jí)濕地運(yùn)行工況為連續(xù)進(jìn)水0.5h-反應(yīng)6h-排水0.5h-閑置2h,二級(jí)垂直流濕地與三級(jí)潛流濕地均采用間歇進(jìn)、出流的運(yùn)行方式的條件下,梯級(jí)濕地系統(tǒng)出水COD、NH4+-N、TN、TP平均濃度分別為10.5mg/L、0.28mg/L、1.70mg/L、0.30mg/L,平均去除率分別為74.65%、94.95%、64.86%和66.47%,達(dá)到地表水Ⅴ類水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。(5)梯級(jí)人工濕地PCR-DGGE研究結(jié)果表明:系統(tǒng)中第三級(jí)濕地微生物種群多樣性相對(duì)較低,濕地系統(tǒng)不同填料層深度微生物種群多樣性差異顯著。16Sr DNA研究結(jié)果表明,在門類水平,梯級(jí)人工濕地最優(yōu)勢(shì)的Proteobacteria(變形菌門)豐度為34.38%;在綱類水平,最優(yōu)勢(shì)的α-變形菌綱(α-proteobateria),β-變形菌綱(β-proteobateria),γ-變形菌綱(γ-proteobacteria)相對(duì)豐度為15.02%、10.55%、6.23%;一級(jí)人工濕地系統(tǒng)屬水平上硝化功能菌屬主要有Arthrobacter(3.60%)、紅桿菌屬Rhodobacter(3.24%、)硝化螺菌屬Nitrospira(1.97%)、假單胞菌Pseudomonas(1.08%)。
【關(guān)鍵詞】:初期雨水徑流 多功能塘 人工濕地 微生物種群
【學(xué)位授予單位】:重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:X52;X703
【目錄】:
- 中文摘要3-5
- 英文摘要5-9
- 1 緒論9-17
- 1.1 課題研究背景9
- 1.2 初期雨水徑流的污染特征和影響因素9-12
- 1.2.1 初期雨水徑流污染特征9-10
- 1.2.2 初期雨水徑流污染的影響因素10-12
- 1.3 初期雨水徑流處理技術(shù)研究12-16
- 1.3.1 初期雨水沉淀池處理技術(shù)研究12-13
- 1.3.2 初期雨水雨水花園處理技術(shù)研究13
- 1.3.3 初期雨水人工濕地處理技術(shù)研究13-16
- 1.4 問(wèn)題的提出、研究的目的及內(nèi)容16-17
- 1.4.1 問(wèn)題的提出16
- 1.4.2 研究目的及意義16
- 1.4.3 研究?jī)?nèi)容16-17
- 2 試驗(yàn)材料及方法17-24
- 2.1 示范工程概況17-19
- 2.1.1 多功能塘17-18
- 2.1.2 梯級(jí)人工濕地18-19
- 2.2 試驗(yàn)水質(zhì)19
- 2.3 試驗(yàn)測(cè)試方法19
- 2.4 特殊測(cè)試項(xiàng)目及分析方法19-23
- 2.5 主要測(cè)試儀器23-24
- 3 初期雨水徑流多功能塘處理效能研究24-31
- 3.1 試驗(yàn)材料及方法24
- 3.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析24-30
- 3.3 本章小結(jié)30-31
- 4 初期雨水徑流梯級(jí)人工濕地處理效能研究31-53
- 4.1 梯級(jí)人工濕地啟動(dòng)研究31-34
- 4.1.1 試驗(yàn)材料及方法31-32
- 4.1.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析32-34
- 4.2 負(fù)荷對(duì)人工濕地處理效能的影響34-44
- 4.2.1 試驗(yàn)材料及方法34-35
- 4.2.2 試驗(yàn)結(jié)果35-44
- 4.3 運(yùn)行工況對(duì)梯級(jí)人工濕地處理效能影響研究44-48
- 4.3.1 運(yùn)行方式對(duì)梯級(jí)人工濕地處理效能影響44-46
- 4.3.2 閑置時(shí)間對(duì)梯級(jí)人工濕地處理效能的影響46-48
- 4.4 溫度對(duì)人工濕地處理效能的影響48-49
- 4.4.1 試驗(yàn)材料與方法48
- 4.4.2 試驗(yàn)結(jié)果48-49
- 4.5 最佳運(yùn)行工況下梯級(jí)人工濕地處理效能研究49-51
- 4.5.1 試驗(yàn)材料與方法49-50
- 4.5.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析50-51
- 4.6 本章小結(jié)51-53
- 5 梯級(jí)人工濕地微生物群落結(jié)構(gòu)研究53-64
- 5.1 系統(tǒng)微生物PCR-DGGE研究53-55
- 5.1.1 試驗(yàn)材料及方法53
- 5.1.2 試驗(yàn)結(jié)果及分析53-55
- 5.2 系統(tǒng)微生物群落結(jié)構(gòu)研究55-58
- 5.2.1 試驗(yàn)材料及方法55-56
- 5.2.2 試驗(yàn)結(jié)果及分析56-58
- 5.3 梯級(jí)人工濕地系統(tǒng)微生物群落組成研究58-63
- 5.3.1 試驗(yàn)材料及方法58
- 5.3.2 試驗(yàn)結(jié)果及分析58-63
- 5.4 本章小結(jié)63-64
- 6 結(jié)論和建議64-66
- 6.1 結(jié)論64-65
- 6.2 建議65-66
- 致謝66-67
- 參考文獻(xiàn)67-72
- 附錄72
- A 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄72
- B 作者在攻讀碩士學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目72
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1075502
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