本研究為解決人工濕地在運行過程中微生物活性低的問題,通過向人工濕地系統(tǒng)中添加生物促生劑以達(dá)到提高系統(tǒng)微生物活性從而提高人工濕地系統(tǒng)水質(zhì)凈化效果的目的。以垂直流人工濕地系統(tǒng)為研究對象,探討了不同生物促進(jìn)劑添加量對人工濕地系統(tǒng)水質(zhì)凈化和基質(zhì)酶活的影響,確定了其最佳添加量;同時在此基礎(chǔ)上,研究生物促進(jìn)劑對人工濕地系統(tǒng)中水質(zhì)凈化效果以及微生物活性的影響,以期為生物促進(jìn)劑的實際應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。具體研究內(nèi)容及結(jié)果如下:(1)本研究向人工濕地進(jìn)水中分別添加0μL/L、1μL/L、5μL/L和10μL/L生物促生劑,將其應(yīng)用于人工濕地水質(zhì)凈化的過程,通過分析濕地出水水質(zhì)以及基質(zhì)酶活來進(jìn)行生物促生劑添加量的優(yōu)選。結(jié)果表明:(1)生物促生劑添加量為5μL/L的人工濕地系統(tǒng)水質(zhì)凈化效果最好,TN、NH_4~+-N平均去除效率均達(dá)到80%以上,較對照系統(tǒng)分別提高了71.5%和31.7%,TP和COD平均去除率為36.0%和91.6%,較對照系統(tǒng)分別提高了9.1%和5.9%;(2)生物促生劑的添加可提高人工濕地系統(tǒng)中基質(zhì)磷酸酶和脲酶活性,各系統(tǒng)基質(zhì)磷酸酶活性無顯著差異,而5μL/L生物促生劑的添加對系統(tǒng)中基質(zhì)脲酶活性的影響最為顯著(P0.05);(3)人工濕地系統(tǒng)基質(zhì)脲酶、磷酸酶活性和COD平均去除率間呈顯著正相關(guān)(P0.05)。(2)在最佳生物促生劑添加量的條件下,通過測定系統(tǒng)出水水質(zhì)來分析濕地植物以及生物促生劑的添加對人工濕地系統(tǒng)水質(zhì)凈化效果的影響,并通過測定系統(tǒng)基質(zhì)酶活以及微生物群落結(jié)構(gòu)的差異進(jìn)行機(jī)理分析。結(jié)果表明:(1)生物促生劑的添加可顯著提高系統(tǒng)對NH_4~+-N和TP的去除(P0.05),添加生物促生劑的系統(tǒng)的NH_4~+-N和TP的去除率分別為44.6%和53.6%,較未添加生物促生劑的系統(tǒng)分別提高了16.4%和10.4%;(2)濕地植物的種植可顯著提高系統(tǒng)對TP和COD的去除(P0.05),種植濕地植物的系統(tǒng)TP和COD的去除率分別為43.2%和93.0%,較未種植濕地植物的系統(tǒng)分別提高了16.5%和7.3%;(3)濕地植物的種植可顯著提高人工濕地系統(tǒng)基質(zhì)磷酸酶活性(P0.05),種植濕地植物和添加生物促生劑的聯(lián)合作用可顯著提高系統(tǒng)中基質(zhì)脲酶活性(P0.05);(4)人工濕地基質(zhì)磷酸酶活性與TP平均去除率呈顯著正相關(guān)(P0.05),與COD平均去除率呈極顯著正相關(guān)(P0.01),同時基質(zhì)脲酶活性與COD平均去除率呈極顯著正相關(guān)(P0.01);(5)生物促生劑可提高人工濕地系統(tǒng)中某些常見菌門的相對豐度,但無顯著性差異,同時顯著提高了某些功能菌屬的相對豐度(P0.05),如Thermonomonas、Cloacibacterium。
【學(xué)位單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：X703
【部分圖文】：

武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文式，幾種典型類型人工濕地的對比見表 2-1。2.2.1.1 表面流人工濕地表面流人工濕地（Surface Flow Constructed Wetland），其基本特征為污水以水平流的流態(tài)在人工濕地基質(zhì)表面漫流，水流緩慢，水面位于基質(zhì)表面之上，水位較淺，通常為 0.6–1.0m，污水水面直接暴露于空氣中，與大氣接觸。污水中有機(jī)物的去除主要是由長在植物水下部分表面生物膜的“吸附-降解”過程來完成，部分由基質(zhì)表面上的生物膜來完成。表面流人工濕地的優(yōu)點是設(shè)計簡單，不需考慮基質(zhì)中種類結(jié)構(gòu)，因而投資少，運行管理費用低，也因為如此，表面流人工濕地不能利用基質(zhì)及豐富的植物根系來降解污染物，同時由于其保溫性能差，冬季氣溫低導(dǎo)致水面易結(jié)冰，與空氣直接接觸導(dǎo)致夏季易散發(fā)惡臭氣味以及孳生蚊蠅，影響衛(wèi)生狀況和人工濕地景觀效應(yīng)[21]，故現(xiàn)在設(shè)計中較少采用，典型的表面流人工濕地污水處理系統(tǒng)如圖 2-1 所示。

武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文性能好，受氣候條件影響較小，衛(wèi)生狀況好。水平潛流人工濕地一般主要用于生活污水的二級處理，但不適用于處理氮磷為主要污染物的廢水[24]。但水平潛流人工濕地投資較高，易發(fā)生堵塞，污水在進(jìn)入水平潛流人工濕地之前需進(jìn)行前處理。典型的水平潛流人工濕地污水處理系統(tǒng)如圖 2-2 所示。

圖 2-3 典型的垂直潛流人工濕地污水處理系統(tǒng)Fig. 2-3 Typical vertical subsurface flow constructed wetland for wastewatertreatment表 2-1 幾種典型類型人工濕地的對比分析Tab. 2-1 Mutual comparison of several typical types of constructed wetlands項目 表面流人工濕地 水平潛流人工濕地 垂直潛流人工濕地水流方式 表面漫流 基質(zhì)間水平流動 基質(zhì)間垂直縱向流動占地面積 很大 大 小構(gòu)造 簡單 較復(fù)雜 較復(fù)雜處理效果 一般 較好 好衛(wèi)生狀況 差 良好 良好受氣候影響 很大 較大 較大建造費用 低 較高 較高日常維護(hù) 簡單 較復(fù)雜 較復(fù)雜
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本文編號：2886621