【摘要】：工業(yè)廢水和生活污水的直排嚴(yán)重污染了河流,形成了黑臭水。黑臭水喪失了自凈、飲用、灌溉、景觀等功能,破壞生態(tài)平衡,引發(fā)衛(wèi)生問題,危害人體健康,已經(jīng)成為亟待治理的環(huán)境問題。通過近年來(lái)的黑臭水治理實(shí)踐,生物-生態(tài)方法被普遍認(rèn)可,其中蕹菜因具有耐污,適應(yīng)性廣等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于污水治理;此外,鐵碳微電解能提高生物處理技術(shù)的凈化效率,與生物處理技術(shù)聯(lián)用愈發(fā)受到關(guān)注。為此,本文構(gòu)建了鐵碳微電解耦合蕹菜技術(shù)體系,用于凈化河道黑臭水,開展室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)研究,以期為鐵碳微電解耦合挺水植物的生態(tài)處理系統(tǒng)在治理黑臭水體的應(yīng)用提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。采用控制變量法開展單因素模擬實(shí)驗(yàn),探究了植株密度、鐵碳填料用量和陶粒用量對(duì)黑臭水凈化效果的影響規(guī)律,通過蕹菜組、蕹菜+陶粒組、耦合組(蕹菜+陶粒+鐵碳填料)的凈化效果對(duì)比和微生物群落演變,探究蕹菜、陶粒、鐵碳填料各部分作用,揭示了耦合體系的協(xié)同作用機(jī)理。得到如下主要結(jié)果和結(jié)論。單因素結(jié)果表明,植株密度80～112株/m~2、鐵碳填料用量18~27 g/L、陶粒用量26~52g/L為宜。在植株密度80株/m~2、鐵碳填料用量18 g/L和陶粒用量52 g/L的最佳組合下,運(yùn)行10 d,DO為5~6 mg/L,NH_4~+-N8 mg/L,ORP100 mV,水體透明度提升,主要黑臭指標(biāo)得到改善,能快速消除水體黑臭;運(yùn)行22 d,COD、TP、TN和NH_4~+-N去除率分別為77.64%、97.18%、74.12%和99.53%,分別穩(wěn)定在26.72±2.61 mg/L、0.12±0.01 mg/L、13.65±1.24 mg/L和0.21±0.04 mg/L,其中COD、TP和NH_4~+-N達(dá)地表水Ⅳ類水標(biāo)準(zhǔn)。該耦合體系對(duì)黑臭水的COD降解、TN去除符合表觀二級(jí)動(dòng)力學(xué),TP去除符合表觀一級(jí)動(dòng)力學(xué)。不同組合對(duì)比實(shí)驗(yàn)表明,耦合組對(duì)黑臭水的凈化效果顯著優(yōu)于蕹菜組、蕹菜+陶粒組,運(yùn)行22 d,COD、TP和TN去除率比蕹菜組和蕹菜+陶粒組分別提高了22.43%,21.98%,22.28%和12.34%,5.86%,17.44%。耦合組處理黑臭水體22 d后,微生物豐度和多樣性有了顯著提高,耦合體系水樣優(yōu)勢(shì)菌門是Proteobacteria、Firmicutes和Bacteroidetes,水樣優(yōu)勢(shì)菌屬為Pseudomonas、Escherichia-Shigella和Diaphorobacter,根際優(yōu)勢(shì)菌門是Proteobacteria、Bacteroidetes和Actinobacteria,根際優(yōu)勢(shì)菌屬是Allorhizobium-Neorhizobium-Pararhizobium-Rhizobium、Arenimonas和Rhodobacter。耦合組中與有機(jī)質(zhì)降解、脫氮除磷等過程相關(guān)的微生物群落相對(duì)豐度呈增加趨勢(shì)。耦合體系對(duì)黑臭水的凈化為協(xié)同作用,其作用過程包括:鐵碳微電解產(chǎn)物氧化還原降解COD,Fe~(3+)生成FePO_4沉淀除磷,[H]和Fe~(2+)為反硝化提供電子供體;陶粒吸附氮、磷、有機(jī)物;蕹菜根際泌氧及分泌物促進(jìn)微生物硝化反硝化;陶粒生物膜和根際微生物降解有機(jī)物和硝化反硝化。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：X52;X173
【圖文】：

圖 1-1 本研究技術(shù)路線圖Fig. 1-1 The technical roadmap of this study金：2016 年省應(yīng)用型科技研發(fā)專項(xiàng)（No.2015235）

廣州市黃埔區(qū)四號(hào)涌Fig.2-1TheNo.4riverinHuangpuDistrict,Guangzhou

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2721449