本文關(guān)鍵詞：人工濕地的堵塞規(guī)律研究及機(jī)理探討，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：人工濕地技術(shù)作為一種生態(tài)處理技術(shù),基建和運(yùn)行費(fèi)用較低,操作管理簡單,對負(fù)荷變化適應(yīng)能力強(qiáng),并且還具有美學(xué)和生態(tài)價值,因此在水環(huán)境的改善中獲得了廣泛的應(yīng)用。但在工程實踐中,人們逐漸發(fā)現(xiàn)堵塞是濕地運(yùn)行中一個普遍存在的問題,極大地制約了濕地的應(yīng)用和推廣。本文以人工濕地的堵塞為對象,首先研究了雨水徑流人工濕地的堵塞過程及影響因素,然后借助對人工濕地堵塞現(xiàn)象的分類,探討了濕地堵塞的機(jī)理,最后評估分析了閑置操作對濕地堵塞恢復(fù)的影響。主要研究內(nèi)容如下：(1)為了對雨水徑流人工濕地進(jìn)行研究,本文建立了多個模型裝置,并采用了半人工配置雨水的方法。通過對模型裝置的研究,結(jié)果表明可以根據(jù)堵塞機(jī)理,將濕地劃分為兩個區(qū)域：前端的區(qū)域Ⅰ和后端的區(qū)域Ⅱ。在區(qū)域Ⅰ,濕地的堵塞物質(zhì)主要來自于懸浮物的截留作用。在該區(qū)域,微生物起緩解濕地堵塞的作用,不同的植物起到了不同的作用；而在區(qū)域Ⅱ,濕地的堵塞物質(zhì)主要來自于生物膜的生長。但總體而言,前端懸浮物的截留作用是雨水徑流人工濕地堵塞的主要原因。在濕地的堵塞過程中,濕地的滲透系數(shù)和累積負(fù)荷之間呈現(xiàn)了負(fù)指數(shù)的相關(guān)關(guān)系。隨著濕地逐漸堵塞,濕地內(nèi)短流區(qū)域面積、水力效率和平均水力停留時間都會略微有所增加。植物的存在通過改變濕地內(nèi)的水流路徑,進(jìn)而影響了濕地的水力停留時間以及有效體積率的變化。(2)將人工濕地的堵塞現(xiàn)象進(jìn)行了分類,通過對不同堵塞現(xiàn)象的研究,進(jìn)一步探討了濕地堵塞的機(jī)理,并對比分析了微生物對濕地堵塞的影響。研究發(fā)現(xiàn)在四種堵塞現(xiàn)象(無機(jī)顆粒、有機(jī)顆粒、生物膜、有機(jī)顆粒+生物膜堵塞)中,無機(jī)顆粒的堵塞是內(nèi)部堵塞的過程,堵塞嚴(yán)重的區(qū)域位于0-30 cm區(qū)域,而其余三種堵塞現(xiàn)象因為各自不同的原因,皆發(fā)生的是表層堵塞。生物膜的生長對濕地滲透系數(shù)的影響要遠(yuǎn)大于對濕地孔隙率的影響。對比分析的結(jié)果表明生物膜的生長不僅占據(jù)了濕地的有效空間,減小了濕地的孔隙率和滲透系數(shù),同時還會和顆粒物質(zhì)相互作用,增強(qiáng)濕地的截留作用,將顆粒物質(zhì)粘結(jié)在一起,加速濕地的堵塞。(3)以不同堵塞現(xiàn)象下的濕地模型為對象,研究了在閑置操作的情況下,各自的恢復(fù)規(guī)律。結(jié)果發(fā)現(xiàn)除了無機(jī)顆粒的堵塞,其他三種堵塞都會出現(xiàn)十分顯著的恢復(fù)。當(dāng)閑置時間足夠長時,這三種堵塞可以基本恢復(fù)到模型裝置運(yùn)行前的狀態(tài)。其中,生物膜的堵塞恢復(fù)最快,其次是生物膜和有機(jī)顆粒共同作用的堵塞,最后是有機(jī)顆粒的堵塞。在這些裝置的堵塞恢復(fù)當(dāng)中,微生物起到了至關(guān)重要的作用,微生物越多的裝置,堵塞恢復(fù)也越快。生物膜堵塞的恢復(fù)是由于外部營養(yǎng)物質(zhì)缺乏,微生物進(jìn)入內(nèi)源呼吸階段,逐漸衰減所引起的,其變化過程可以使用微生物衰減方程來進(jìn)行模擬。有機(jī)顆粒堵塞的恢復(fù)是因為微生物以有機(jī)顆粒作為底物,進(jìn)行降解,減少了堵塞物質(zhì)所致。
【關(guān)鍵詞】：堵塞規(guī)律 堵塞機(jī)理 雨水徑流 人工濕地 微生物 堵塞恢復(fù)
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X703
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-8
• Abstract8-12
• 1 緒論12-24
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展13-21
• 1.2.1 評價堵塞的方法研究13-16
• 1.2.2 人工濕地堵塞機(jī)理的研究16-18
• 1.2.3 影響人工濕地堵塞的因素的研究18-21
• 1.3 存在的問題21-22
• 1.4 論文的主要研究內(nèi)容22-24
• 1.4.1 研究內(nèi)容22
• 1.4.2 技術(shù)路線22-23
• 1.4.3 主要創(chuàng)新點23-24
• 2 雨水徑流人工濕地的堵塞過程及影響因素研究24-40
• 2.1 引言24
• 2.2 試驗材料和方法24-30
• 2.2.1 實驗裝置24-26
• 2.2.2 實驗過程26-27
• 2.2.3 測定方法27-30
• 2.3 試驗結(jié)果與討論30-39
• 2.3.1 濕地內(nèi)堵塞物的分布30-31
• 2.3.2 濕地滲透系數(shù)的變化規(guī)律31-33
• 2.3.3 影響濕地堵塞的因素33-37
• 2.3.4 濕地水力條件的變化情況37-39
• 2.4 本章小結(jié)39-40
• 3 人工濕地的不同堵塞現(xiàn)象研究及機(jī)理探討40-60
• 3.1 引言40
• 3.2 試驗材料和方法40-43
• 3.2.1 實驗裝置40-42
• 3.2.2 裝置的運(yùn)行42-43
• 3.2.3 參數(shù)的測定43
• 3.3 試驗結(jié)果與討論43-59
• 3.3.1 人工濕地不同堵塞現(xiàn)象的發(fā)展過程43-52
• 3.3.2 不同堵塞過程的對比52-59
• 3.4 本章小結(jié)59-60
• 4 閑置操作下人工濕地堵塞的恢復(fù)研究60-75
• 4.1 前言60
• 4.2 結(jié)果與討論60-73
• 4.2.1 生物膜堵塞的恢復(fù)61-65
• 4.2.2 有機(jī)顆粒堵塞的恢復(fù)65-69
• 4.2.3 無機(jī)顆粒堵塞的恢復(fù)69-70
• 4.2.4 生物膜和有機(jī)顆粒堵塞的恢復(fù)70-73
• 4.3 本章小結(jié)73-75
• 5 結(jié)論與展望75-78
• 5.1 結(jié)論75-76
• 5.2 工程建議76-77
• 5.3 問題和展望77-78
• 參考文獻(xiàn)78-82
• 作者簡歷82

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本文編號：465010