本文選題：甲烷排放控制 + 復(fù)合垂直流人工濕地　； 參考：《四川農(nóng)業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：中國環(huán)境普查公報顯示農(nóng)村非點源污染已成為中國第一大污染源,成為影響水體生態(tài)環(huán)境重要的因素。人工濕地作為目前應(yīng)用較成熟的農(nóng)村污水處理系統(tǒng),卻甲烷排放有一定的貢獻,考慮到CH4對溫室效應(yīng)的貢獻和對全球生態(tài)的影響,人工濕地甲烷排放控制的研究對全球氣候和生態(tài)環(huán)境具有重要意義。本研究主要對農(nóng)村非點源生活污水垂直流人工濕地處理系統(tǒng)甲烷的排放控制,在四川農(nóng)業(yè)大學(xué)大佛寺實驗基地構(gòu)建了垂直流人工濕地處理系統(tǒng),該系統(tǒng)分為進水池和出水池,人工濕地尺寸為3600mm×1200mm×1200mm,人工濕地植物為風(fēng)車草,鋪設(shè)三層介質(zhì)(分別為粒徑10-20mm,鋪設(shè)厚度400mm；粒徑20-30mm,鋪設(shè)厚度400mm；粒徑30-40mm,鋪設(shè)厚度2501mm)。利用正交實驗設(shè)計,采用來自農(nóng)村非點源生活污水作為降解對象,通過研究不同水位、曝氣強度、曝氣時間、曝氣間隔時間的控制工況,測定不同運行條件下人工濕地處理系統(tǒng)甲烷排放通量及對應(yīng)水質(zhì)指標(biāo),分析人工濕地處理系統(tǒng)甲烷排放的主要的影響因子,提出控制措施,以最大限度減少溫室氣體的排放,最大限度滿足水環(huán)境和大氣環(huán)境的要求,為減排提供依據(jù)。研究表明：(1)通過對垂直流人工濕地系統(tǒng)甲烷排放通量的連續(xù)監(jiān)測,測得在實驗周期內(nèi)該垂直流人工濕地系統(tǒng)甲烷平均排放通量為1.34mol/m2/day,排放水平較高,是典型的甲烷排放源。(2)通過正交實驗對各因素下甲烷排放通量進行分析,發(fā)現(xiàn)實驗設(shè)定的曝氣量大小是影響甲烷排放通量的重要因素,過大的曝氣量和過小曝氣量都會引起曝氣效果不佳等狀況導(dǎo)致甲烷排放控制效果不理想。通過對不同運行條件下甲烷的連續(xù)監(jiān)測以及水質(zhì)變化的監(jiān)測發(fā)現(xiàn),在控制系統(tǒng)水位為110cm,以6小時為一個周期,曝氣時間為20min,曝氣間隔時間為340min,曝氣強度為3.9m3/h的運行控制條件下,垂直流人工濕地系統(tǒng)產(chǎn)生的甲烷量最小,排放量范圍在0 - 0.97mol/m2/day之間,平均排放量為0.355mol/m2/day,此時的曝氣量為6.5m3/6h。(3)通過對不同水位下甲烷排放通量的測定發(fā)現(xiàn),空白試驗時,甲烷排放通量范圍在0.76-2.41mol/m2/day之間,平均甲烷排放通量為1.42mol/m2/day。而通過對曝氣強度、曝氣時間、曝氣間隔時間和水位的控制,甲烷排放通量范圍保持在0.11一1.40mol/m2/day之間,平均甲烷排放通量為0.66mol/m2/day,相比空白試驗時甲烷排放通量減少了53.21%。(4)曝氣能增加人工濕地中DO的含量,曝氣后人工濕地內(nèi)水的DO平均增加54.34%,在本研究發(fā)現(xiàn),水位和曝氣頭安裝位置對曝氣效果影響很大�？刂扑粸�1100mm、曝氣頭均勻安裝在池底,可以提高曝氣效果,在垂直方向上最大平均氧氣傳遞效率達21.25%。另外,氣體在傳遞過程中能量消耗較大,特別是氣體從空壓機經(jīng)由氣體管道到微孔曝氣頭過程中所產(chǎn)生的能量損失大,平均每個曝氣頭壓力損失達到25.86pa。(5)人工濕地中,各水質(zhì)指標(biāo)對人工濕地甲烷排放通量的影響由大到小依次是：水溫TOCTNTN溶解氧pH氧化還原電位TCTP電導(dǎo)率。
[Abstract]:China's environmental survey Bulletin shows that rural non-point source pollution has become the first major source of pollution in China, and has become an important factor affecting the ecological environment of the water body. As a mature rural sewage treatment system, artificial wetland has contributed to methane emission, taking into account the contribution of CH4 to the greenhouse effect and the impact on the global ecology. The study on the control of methane emission from industrial wetlands is of great significance to the global climate and the ecological environment. This study mainly deals with the control of methane emission from the vertical flow constructed wetland treatment system in rural non-point source sewage. The vertical flow wetland treatment system is constructed at the experimental base of the Grand Buddha Temple in Sichuan Agricultural Uniersity. The size of the constructed wetland is 3600mm * 1200mm x 1200mm. The artificial wetland plants are the windmill grass, laying three layers of medium (respectively, the size of 10-20mm, the thickness of 400mm, the diameter 20-30mm, the thickness of 400mm, the particle size 30-40mm, the thickness 2501mm). The orthogonal experiment design is used to use the rural non-point source domestic sewage as the degradation object. By studying the control conditions of different water level, aeration intensity, aeration time and aeration interval, the methane emission flux and corresponding water quality indexes of artificial wetland treatment system under different operating conditions are measured, and the main influencing factors of methane emission in the artificial wetland treatment system are analyzed, and the control measures are put forward to minimize the greenhouse gas. Emissions, to meet the requirements of water environment and atmospheric environment to the maximum, provide the basis for emission reduction. The study shows: (1) through continuous monitoring of methane emission flux in vertical flow constructed wetland system, the average emission of methane emission in this vertical flow constructed wetland system is 1.34mol/m2/day, and the emission level is high, which is a typical one. The source of alkane emission. (2) through the orthogonal experiment, the methane emission flux under various factors is analyzed. It is found that the size of the aeration set in the experiment is an important factor affecting the methane emission. The excessive aeration and the excessive aeration will cause the poor aeration effect, and the effect of the methane emission control is not ideal. Through the different operating strips, the effect of the methane emission control is not satisfactory. The continuous monitoring of methane and monitoring of the change of water quality have found that under the control system water level is 110cm, the aeration time is 20min, the aeration time is 340min, the aeration is 340min, the aeration intensity is 3.9m3/h, the methane production of the vertical flow constructed wetland system is the smallest, the emission range is 0 to 0.97mol/m2/d. Between ay, the average emission amount is 0.355mol/m2/day, and the aeration amount at this time is 6.5m3/6h. (3) through the determination of methane emission at different water levels. It is found that the methane emission flux range is between 0.76-2.41mol/m2/day and the average methane emission flux is 1.42mol/m2/ day. while the aeration intensity, aeration time and aeration interval are passed in the blank test. With the control of the water level and the water level, the methane emission flux is kept between 0.11 and 0.11, and the average methane emission flux is 0.66mol/m2/day. Compared with the blank test, the methane emission decreased by 53.21%. (4) and the aeration can increase the content of DO in the constructed wetland, and the average increase of the DO in the artificial wet ground water after aeration is 54.34%. In this study, the water is found to be water. The position and the installation position of the aeration head have great influence on the aeration effect. The control water level is 1100mm, the aeration head is installed at the bottom of the pool evenly, and the aeration effect can be improved. The maximum average oxygen transfer efficiency is up to 21.25%. in the vertical direction, and the gas is consumed in the process of transmission, especially the gas from the air compressor through the gas pipe to the microporous aeration. The energy loss generated in the process of gas, the average aeration head pressure loss reached 25.86pa. (5) in artificial wetland, the influence of water quality on the methane emission from wetlands from large to small in turn is: water temperature TOCTNTN dissolved oxygen pH redox potential TCTP conductivity.
【學(xué)位授予單位】：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X799.3

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本文編號：2045702