發(fā)布時間：2017-12-15 11:30

  本文關(guān)鍵詞：種植型潛流人工濕地農(nóng)村生活污水尾水深度處理研究

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【摘要】：人工濕地在脫氮除磷方面具有其他傳統(tǒng)的生物處理工藝不可比擬的優(yōu)勢,不僅運行成本低,而且管理方便,但是利用人工濕地處理生活污水中氮磷營養(yǎng)鹽的效果受水力負(fù)荷、植物選擇、季節(jié)變化等因素的影響,且傳統(tǒng)的人工濕地系統(tǒng)多種植景觀植物,經(jīng)濟效益不高,為在以種植產(chǎn)業(yè)為主的農(nóng)村地區(qū)推行人工濕地技術(shù)提供了難點。本文采用了東南大學(xué)提出的“厭氧池-缺氧池-跌水充氧接觸氧化池-人工濕地”生物生態(tài)組合工藝作為試驗的主體工藝,研究了潛流人工濕地基質(zhì)選擇原理、考察了不同水力負(fù)荷與植物組合下水生蔬菜濾床串聯(lián)潛流人工濕地組合生態(tài)工藝對農(nóng)村生活污水尾水中NH4+-N、TN、TP的去除效果,論證了寒冷冬季組合生態(tài)系統(tǒng)處理農(nóng)村生活污水的可行性,旨在為糧食作物與經(jīng)濟蔬菜在組合濕地中的應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。Freundlich吸附等溫方程說明陶粒、磚塊、礫石三種材料對污水中磷素的吸附性能良好,熱力學(xué)實驗證明三種材料對污水中磷素分子的吸附是自發(fā)進行的,模擬潛流濕地除磷效果與三種基質(zhì)吸附磷素動力學(xué)及熱力學(xué)實驗結(jié)果相吻合,進一步證明了基質(zhì)吸附污水中磷素動力學(xué)與熱力學(xué)分析在實際應(yīng)用中的可行性。相同進水負(fù)荷條件下,礫石潛流濕地對污水中TP的去除量貢獻最大,其次為陶粒潛流濕地,但由于礫石表面較陶粒光滑,不利于植物根系的附著和生長,實際工程應(yīng)用中可將礫石與陶�；旌霞壟�,增加植物根系生長的同時又能保證污水中磷素的去除效果。水力負(fù)荷為0.24～0.40 m3/(m2·d)時,夏秋季NH4+-N、TN出水濃度達《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級A標(biāo)準(zhǔn),冬春季水力負(fù)荷為0.40 m3/(m2·d)時,TN出水達一級B標(biāo)準(zhǔn),TP出水濃度不達標(biāo)。由于試驗系統(tǒng)中潛流人工濕地基質(zhì)層厚度有限,磷素和氮素去除效果在達到相同標(biāo)準(zhǔn)時所要求的水力負(fù)荷不同,磷素的去除效果成為水力負(fù)荷選擇的限制性因素,此外,本試驗組合生態(tài)系統(tǒng)植物的選擇設(shè)計中,遵循經(jīng)濟作物型植物優(yōu)先選擇的原則,水稻、小麥等糧食作物以及空心菜、韭菜、茼蒿、水芹、旱芹等食用型蔬菜的引入,給人工濕地帶來了可觀的經(jīng)濟效益,能部分替代傳統(tǒng)的土壤種植方式,緩解部分農(nóng)村地區(qū)耕地緊張的局面,在此經(jīng)濟基礎(chǔ)上,為使組合生態(tài)系統(tǒng)出水達到更高的排放標(biāo)準(zhǔn),可適當(dāng)降低水力負(fù)荷。NH4+-N的去除主要在水生植物濾床內(nèi),而潛流濕地去除TN、TP的效果明顯優(yōu)于濾床,且濕地內(nèi)適宜種植生物量大且根系發(fā)達的植物。此外,由于本設(shè)計中,二級潛流人工濕地長度較短,雖然水稻與美人蕉組合種植,但是美人蕉沿程種植長度才1m左右,其發(fā)達的植物根系作用還未完全顯示出來,故水稻與美人蕉組合種植的潛流濕地脫氮效果只略優(yōu)于單獨種植水稻的潛流濕地。由于組合生態(tài)系統(tǒng)進水中氮磷營養(yǎng)鹽含量不高,潛流濕地填充基質(zhì)高度較低且一級濾床內(nèi)不填充基質(zhì),整個系統(tǒng)中植物所占比重較大,植物吸收作用對組合生態(tài)系統(tǒng)脫氮除磷的貢獻率均值分別為12.9%和25.8%。組合生態(tài)系統(tǒng)中蔬菜植物的面積產(chǎn)量較好,特別是夏秋季的空心菜和冬春季的水芹,單位面積產(chǎn)量分別為19.37 kg/m2、17.94 kg/m2,畝產(chǎn)效益高達15496元、14352元,而水稻、小麥等糧食作物產(chǎn)量較低,單位面積產(chǎn)量分別為0.78 kg/m2、0.69 kg/m2,畝產(chǎn)效益分別為936元、828元。在耕地不緊張的地區(qū),組合人工濕地內(nèi)適宜種植生物量大、根系發(fā)達且葉片面積較大的水生蔬菜,而在部分耕地較為緊張的農(nóng)村,可適當(dāng)增加潛流濕地內(nèi)糧食作物的種植面積,同時,為了保證組合生態(tài)系統(tǒng)對污染物的凈化效果,可將糧食作物與生物量大、根系發(fā)達的植物組合種植,且夏秋季植物濾床內(nèi)可種植經(jīng)濟效益大的空心菜,冬春季可種植水芹,增加組合濕地的整體效益。此外,還可以考慮利用生態(tài)浮床技術(shù)將水稻、小麥等糧食作物引入濾床內(nèi)種植,這需要進一步的研究。論文研究結(jié)果表明,將水稻、小麥等糧食作物和經(jīng)濟型蔬菜引種在潛流濕地和植物濾床內(nèi),不僅對氮磷營養(yǎng)鹽的凈化效能高,還能產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟效益,在農(nóng)村地區(qū)有望實現(xiàn)種植型人工濕地的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟化,實現(xiàn)環(huán)境效益與經(jīng)濟效益的完美結(jié)合。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X799.3

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1 ;石家莊建全國最大潛流人工濕地 實現(xiàn)污水變清流[J];海河水利;2013年03期

2 牛瑞華;宋新山;周斌;王宇暉;;潛流人工濕地水力學(xué)研究進展[J];南水北調(diào)與水利科技;2014年01期

3 崔玉波,宋鐵紅,王翠蘭;潛流人工濕地設(shè)計與經(jīng)濟分析[J];吉林建筑工程學(xué)院學(xué)報;2002年03期

4 尹軍,崔玉波,韓相奎,宋鐵紅,趙可,范麗娜;潛流人工濕地對污染物的降解特性[J];中國給水排水;2004年06期

5 何成達,談玲,葛麗英,季俊杰,葉亞玲,何蓮,王惠民;波式潛流人工濕地處理生活污水的試驗研究[J];農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報;2004年04期

6 尹煒,李培軍,尹澄清,臺培東,李海波,郭偉;潛流人工濕地的局限性與運行問題[J];中國給水排水;2004年11期

7 葛麗英,談玲,何成達,季俊杰,何蓮,秦世杰,陶正龍;波形潛流人工濕地污水處理技術(shù)研究[J];揚州大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2004年04期

8 劉佳,王澤民,李亞峰,張曉穎;潛流人工濕地系統(tǒng)對污染物的去除與轉(zhuǎn)化機理[J];環(huán)境保護科學(xué);2005年01期

9 蔣玲燕;殷峻;聞岳;姚枝良;周琪;;修復(fù)受污染水體的潛流人工濕地微生物多樣性研究[J];環(huán)境污染與防治;2006年10期

10 聞岳;周琪;;水平潛流人工濕地模型[J];應(yīng)用生態(tài)學(xué)報;2007年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 孫勇;李文哲;楊旭;;潛流人工濕地對牛場廢水處理效果的研究[A];紀(jì)念中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會成立30周年暨中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會2009年學(xué)術(shù)年會（CSAE 2009）論文集[C];2009年

2 高佳佳;高瑩;金陶勝;;潛流人工濕地中水動力學(xué)模型綜述[A];2010年海峽兩岸環(huán)境與能源研討會摘要集[C];2010年

3 楊新萍;周立祥;戴媛媛;;潛流人工濕地脫氮效率影響因素及沿程去除特性研究[A];第二屆全國農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2007年

4 尹海龍;徐祖信;李松;;垂直潛流人工濕地布水方式對水流運動影響探討[A];第二十屆全國水動力學(xué)研討會文集[C];2007年

5 李麗;王全金;李忠衛(wèi);;潛流人工濕地對生活污水除磷效果試驗研究[A];中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會2009年學(xué)術(shù)年會論文集（第一卷）[C];2009年

6 韓瀟源;李培英;宋志文;李萍;陳東景;劉樂軍;;潛流人工濕地水生植物篩選與組合初步研究[A];中國海洋湖沼學(xué)會第九次全國會員代表大會暨學(xué)術(shù)研討會論文摘要匯編[C];2007年

7 魏翔;繆幸福;;水平潛流人工濕地中植物種類和停留時間對處理豬場廢水能力的影響[A];2011中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集（第二卷）[C];2011年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 韶關(guān)日報首席記者 李迅　通訊員 周嶸;滿目芳菲淋頭村[N];韶關(guān)日報;2011年

2 記者 趙新　通訊員 張海峰;山東水環(huán)境連續(xù)11年改善[N];中國水利報;2014年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 范立維;潛流人工濕地水力學(xué)特性及其處理廢水中有機污染物的研究[D];北京化工大學(xué);2008年

2 葉建鋒;垂直潛流人工濕地中污染物去除機理研究[D];同濟大學(xué);2007年

3 馮琳;潛流人工濕地中有機污染物降解中間產(chǎn)物分析方法及去除機理研究[D];西南大學(xué);2009年

4 修海峰;水平潛流人工濕地氮循環(huán)微生物效應(yīng)及生態(tài)模型研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

5 張彩瑩;潛流人工濕地對畜禽養(yǎng)殖廢水深度處理技術(shù)研究[D];鄭州大學(xué);2012年

6 任擁政;兼性生化—局部充氧波形潛流人工濕地處理分散污水工藝研究[D];華中科技大學(xué);2007年

7 梁建軍;復(fù)合潛流人工濕地與生物接觸氧化組合工藝處理生活污水的試驗研究[D];重慶大學(xué);2010年

8 Wesley Kipkemoi Kirui;硝基苯在水平潛流人工濕地中的降解規(guī)律及途徑研究[D];中國農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李凱;潛流人工濕地處理地下水TCE污染試驗研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2015年

2 尤能勇;CWM1模型模擬潛流人工濕地小試裝置初步研究[D];華中科技大學(xué);2015年

3 陳洋;垂直潛流人工濕地技術(shù)在西北寒冷地區(qū)最佳運行條件的實驗研究[D];蘭州交通大學(xué);2015年

4 楊泰宇;潛流人工濕地處理苯胺污染地下水的試驗研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2016年

5 徐麗;種植型潛流人工濕地農(nóng)村生活污水尾水深度處理研究[D];東南大學(xué);2016年

6 蔣玲燕;潛流人工濕地降解受污染水體中有機物研究[D];同濟大學(xué);2007年

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本文編號：1291831