【摘要】：百二河沿途區(qū)域地形地貌復雜,城鎮(zhèn)化率低,村鎮(zhèn)分散,污水收集和集中處理困難,并難以承擔傳統集中式污水處理廠的建設和運行費用。因此,生態(tài)處理技術是解決上述問題的有效途徑之一。生態(tài)浮床技術因造價低廉、運行簡單、具有較好的景觀效益等,成為一種應用較廣的生態(tài)處理技術;菌藻共生體系有助于提高對廢水的抗沖擊能力和去污效果。論文通過構建菌-藻-浮床復合系統,在研究其對水質凈化效果的基礎上,對其機理特征進行了探討。研究成果如下:利用當地優(yōu)勢水生植物菖蒲、美人蕉和傘草構建生態(tài)浮床對周邊農家樂生活污水進行凈化。結果發(fā)現,美人蕉在夏季處理效果要優(yōu)于菖蒲和傘草,而在冬季則相反;不同植物組織在不同季節(jié)對氮磷等營養(yǎng)鹽的累積率不同。于夏季在百二河沿途構建不同填料生態(tài)浮床,進行水質凈化。結果發(fā)現,纖維填料構建的浮床體系細菌數量最多,為7.6×1011cfu/L;TN、TP濃度由23.8mg/L、1.51 mg/L降到5.6mg/L、0.29 mg/L,去除率分別為76.5%、80.7%。模擬試驗研究了引起當地水體富營養(yǎng)化的環(huán)境因子。結果表明,水溫24℃,總磷為1.02mg/L,光照3500lx,攪拌速率為60r.p.m是當地藻類較適宜的增殖條件。構建菌-藻-浮床復合體系對不同濃度的污水進行凈化,探討其內部的氮循環(huán)菌分布特征、浮游植物的群落演變過程。結果發(fā)現,不同濃度的水體環(huán)境中浮游植物的群落變化和氮循環(huán)菌的分布特征具有明顯差異;菖蒲根際的微生物數量要超過水體中微生物的數量;從生物多樣性角度,復合體系對高濃度水體環(huán)境中浮游植物的影響表現為群落結構的調整,生物多樣性的提升,而對低濃度水體環(huán)境中的影響則表現為抑制浮游植物的生長。利用不同的優(yōu)勢藻種進行污水凈化同時構建新型的菌-藻-浮床復合體系,探討其對污染物的轉化規(guī)律。結果發(fā)現,混合藻處理效率最高,TN由29.37mg/L降到11.72mg/L,TP由2.85mg/L降到0.58mg/L;小球藻對TN去除率最高,為52.4%,針桿藻對TP去除率最高,為74.1%;菖蒲植物對氨氮和磷素的吸收能力要強于藻類而對總氮的吸收利用則是藻類優(yōu)于菖蒲植物。該復合系統在低投入情況下將可實現對入河污水的高效治理,對于保障水源地百二河水庫、神定河及丹江口水庫的水質安全及經濟社會發(fā)展起到積極作用。
【學位授予單位】：中國地質大學(北京)
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X703

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