人工濕地是一項經(jīng)濟、效率高、實用性較強的污水處理技術。通過一定的工藝改進可以使其充分地凈化污水中各種污染物。 本文通過小試試驗系統(tǒng),以COD、NH3-N、TN、PO43-P和TP為研究對象,研究了鋼渣靜態(tài)吸附氨氮的性能和間歇運行的鋼渣-灰?guī)r垂直潛流人工濕地對高氮污水的長期降解效果。同時比較研究了間歇進水時間、正反粒徑混合級配和正粒徑填料結構、100%素土壤和40%土壤\60%水洗砂的表層填料、美人蕉和香蒲、四季以及一級和二級串聯(lián)工藝對鋼渣-灰?guī)r垂直潛流濕地降解高氮濃度生活污水效率的影響。分析了濕地中各部分對氮磷元素的去除機理,建立了鋼渣-灰?guī)r垂直潛流人工濕地降解各類污染物的反應動力學模型。同時以出流時間和出流體積為監(jiān)測對象,研究了正反粒徑混合級配和正粒徑兩種填料結構對鋼渣-灰?guī)r垂直潛流人工濕地堵塞現(xiàn)象的影響。最后對冬季如何保證鋼渣-灰?guī)r垂直潛流人工濕地的處理效果進行了運行管理措施的改進,并比較研究了出水效果。 結果表明,正反粒徑混合級配的鋼渣-灰?guī)r垂直潛流人工濕地不但對生活污水有良好的處理效果,而且對濕地堵塞現(xiàn)象起到一定的緩解。
【學位單位】：中國礦業(yè)大學（北京）
【學位級別】：博士
【學位年份】：2010
【中圖分類】：X703.1
【文章目錄】：
摘要
Abstract
詳細摘要
1 引言
    1.1 人工濕地概述
        1.1.1 人工濕地概念
        1.1.2 人工濕地的構造組成
        1.1.3 人工濕地凈化機理
        1.1.4 人工濕地分類及優(yōu)缺點比較
    1.2 人工濕地作為生活污水處理工藝的優(yōu)勢與制約因素
        1.2.1 優(yōu)勢
        1.2.2 制約因素
    1.3 人工濕地的國內外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 濕地類型的應用
        1.3.2 人工濕地處理效果
        1.3.3 基質研究
        1.3.4 植物的篩選
        1.3.5 濕地工藝與運行研究
        1.3.6 濕地冬季運行研究
    1.4 鋼渣-灰?guī)r人工濕地作為生活污水處理工藝的生態(tài)意義
        1.4.1 鋼渣應用于污水處理工藝的生態(tài)意義
        1.4.2 灰?guī)r應用于污水處理工藝的生態(tài)意義
    1.5 本課題的研究意義、內容與技術路線
        1.5.1 本課題的來源
        1.5.2 本課題的研究意義
        1.5.3 本研究的內容
        1.5.4 擬解決的問題
        1.5.5 技術路線
2 試驗場地、材料與研究方法
    2.1 試驗場地
        2.1.1 試驗地區(qū)概況
        2.1.2 試驗裝置
        2.1.3 試驗裝置的組成結構
    2.2 試驗材料
        2.2.1 鋼渣
        2.2.2 灰?guī)r
        2.2.3 土壤
        2.2.4 水洗砂
    2.3 研究方法
        2.3.1 試驗方案
        2.3.2 水質分析方法
        2.3.3 試驗原水水質狀況
        2.3.4 濕地系統(tǒng)運行水力停留時間的確定
        2.3.5 濕地系統(tǒng)運行水力負荷的確定
3 鋼渣靜態(tài)吸附脫氮除磷效能試驗
    3.1 鋼渣吸附脫氮試驗
        3.1.1 試驗方法
        3.1.2 試驗結果與分析
        3.1.3 鋼渣吸附氨氮機理分析
    3.2 鋼渣吸附除磷試驗
        3.2.1 鋼渣吸附磷素等溫吸附曲線的確定
        3.2.2 鋼渣吸附磷素機理分析
    3.3 本章小結
4 鋼渣-灰?guī)r人工濕地去除有機物的效能試驗
    4.1 試驗運行目的
    4.2 試驗結果與分析
        4.2.1 鋼渣-灰?guī)r垂直潛流人工濕地長期降解去除有機物的效能
        4.2.2 不同間歇時間對垂直潛流濕地去除有機物效能的影響
        4.2.3 基質填料正粒徑分布和正、反粒徑混合分布對垂直潛流濕地去除有機物效能的影響
        4.2.4 不同植物對垂直潛流濕地去除有機物效能的影響
        4.2.5 不同表層填料對垂直潛流濕地去除有機物效能的影響
        4.2.6 不同季節(jié)對垂直潛流濕地去除有機物效能的影響
        4.2.7 單級人工濕地和二級串聯(lián)人工濕地對有機物的去除效能比較
    4.3 鋼渣-灰?guī)r垂直潛流人工濕地降解有機物數(shù)學模型的建立
        4.3.1 人工濕地一級反應動力學模型簡介
        4.3.2 鋼渣-灰?guī)r垂直潛流人工濕地有機物降解效果對一級反應動力學模型的模擬
    4.4 本章小結
5 鋼渣-灰?guī)r人工濕地去除氮素的效能試驗
    5.1 試驗運行目的
    5.2 試驗結果與分析
        5.2.1 原水氮素的變化
        5.2.2 鋼渣-灰?guī)r垂直潛流人工濕地各單元長期降解去除氮素的效能
        5.2.3 不同間歇時間對鋼渣-灰?guī)r垂直潛流濕地去除氮素效能的影響
        5.2.4 基質填料填鋪方式對垂直潛流濕地去除氮素效能的影響
        5.2.5 不同植物對垂直潛流濕地去除氮素效能的影響
        5.2.6 不同表層填料對垂直潛流濕地去除氮素效能的影響
        5.2.7 不同季節(jié)對垂直潛流濕地去除氮素效能的影響
        5.2.8 單級人工濕地和二級串聯(lián)人工濕地對氮素去除效能的比較研究
    5.3 鋼渣-灰?guī)r人工濕地系統(tǒng)脫氮機理分析
        5.3.1 植物作用
        5.3.2 填料作用
        5.3.3 填料填鋪結構
    5.4 垂直潛流人工濕地降解氮素數(shù)學模型的建立
        5.4.1 鋼渣-灰?guī)r垂直潛流人工濕地氨氮降解效果對一級反應動力學模型的模擬
        5.4.2 鋼渣-灰?guī)r垂直潛流人工濕地總氮降解效果對一級反應動力學模型的模擬
    5.5 本章小結
6 鋼渣-灰?guī)r人工濕地去除磷素的效能試驗
    6.1 試驗運行目的
    6.2 試驗結果與分析
        6.2.1 原水磷素的變化
        6.2.2 鋼渣-灰?guī)r各濕地單元長期降解去除磷素的效能
        6.2.3 不同間歇時間對垂直潛流濕地去除磷素效能的影響
        6.2.4 基質填料正粒徑分布和正、反粒徑混合分布對垂直潛流濕地去除磷素效能的影響擬
        6.2.5 不同植物對垂直潛流濕地去除磷素效能的影響
        6.2.6 不同表層填料對垂直潛流濕地去除磷素效能的影響
        6.2.7 不同季節(jié)對垂直潛流濕地去除磷素效能的影響
        6.2.8 單級人工濕地和二級串聯(lián)人工濕地對磷素去除效能的比較研究
    6.3 鋼渣-灰?guī)r人工濕地系統(tǒng)除磷機理分析
        6.3.1 植物吸收作用
        6.3.2 濕地填料作用
    6.4 垂直潛流人工濕地降解磷素數(shù)學模型的建立
        6.4.1 鋼渣-灰?guī)r垂直潛流人工濕地磷酸鹽降解效果對一級反應動力學模型的模擬
        6.4.2 鋼渣-灰?guī)r垂直潛流人工濕地總磷降解效果對一級反應動力學模型的模擬
    6.5 本章小結
7 鋼渣-灰?guī)r垂直潛流人工濕地堵塞狀況分析與冬季運行試驗
    7.1 鋼渣-灰?guī)r垂直潛流人工濕地堵塞狀況分析
        7.1.1 各濕地單元逐月出流時間與體積變化
        7.1.2 堵塞狀況分析
        7.1.3 濕地填料有利于堵塞緩解的原因
    7.2 冬季運行試驗
        7.2.1 運行目的
        7.2.2 試驗方案
        7.2.3 試驗結果與分析
    7.3 本章小結
8 結論與展望
    8.1 主要研究結論
    8.2 創(chuàng)新點
    8.3 研究展望
參考文獻
致謝
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    在學期間參加科研項目
    主編教材

【引證文獻】

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1 朱炫;氣升回流一體化反應器的出水吸附除磷研究[D];蘇州科技學院;2013年

本文編號：2839955