復(fù)合潛流人工濕地與生物接觸氧化組合工藝處理生活污水的試驗研究
發(fā)布時間:2022-02-22 09:09
針對傳統(tǒng)潛流人工濕地污水處理工藝負荷率較低,處理效果受溫度影響較大的問題,對傳統(tǒng)潛流人工濕地結(jié)構(gòu)進行了改進,并與生物接觸氧化工藝相組合,用于常溫較高濃度污水和低溫低濃度污水的處理。試驗優(yōu)化了改進型潛流人工濕地的水力參數(shù),分析了水平及垂直潛流濕地污染物去除規(guī)律及特點,對水平潛流濕地不同深度基質(zhì)內(nèi)污染物分布規(guī)律和自然復(fù)氧槽復(fù)氧效果進行研究,在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了復(fù)合潛流濕地;對復(fù)合潛流濕地在常溫和低溫不同水力條件下的污染物去除效果進行研究,結(jié)合試驗結(jié)果探討了復(fù)合潛流濕地的反應(yīng)動力學(xué)和水力學(xué)特征,計算了反應(yīng)動力學(xué)參數(shù);根據(jù)生物接觸氧化和復(fù)合潛流濕地的特點,提出了生物接觸氧化和復(fù)合潛流濕地不同組合次序的污水處理適用條件,并進行了生產(chǎn)性試驗研究。復(fù)合潛流濕地試驗表明,適宜水力停留時間不宜超過96h,否則會出現(xiàn)污染物去除率下降,導(dǎo)致占地面積過大;與水平或潛流濕地相比,復(fù)合潛流濕地可有效提高濕地水力負荷率,常溫季節(jié)可提高約35%,低溫季節(jié)可提高約25%;提高容積負荷率可有效提高污染物去除速率,當(dāng)COD、TP、TN及NH3-N的容積負荷率分別在(570)g·m-3·d-1、(0.05<...
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:136 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
1 緒論
1.1 中國水環(huán)境現(xiàn)狀
1.1.1 河流水質(zhì)及變化
1.1.2 湖泊水質(zhì)及變化
1.1.3 污染物來源構(gòu)成分析
1.2 人工濕地及生物接觸氧化技術(shù)
1.2.1 人工濕地
1.2.2 生物接觸氧化
1.3 課題提出
1.4 研究內(nèi)容、目的及意義
1.4.1 研究內(nèi)容
1.4.2 目的及意義
1.5 論文創(chuàng)新點
2 試驗條件及方法
2.1 試驗條件
2.1.1 進水水質(zhì)
2.1.2 試驗流程
2.1.3 試驗內(nèi)容
2.1.4 影響因素及水平確定
2.2 試驗儀器及分析方法
2.2.1 物理指標(biāo)
2.2.2 常規(guī)指標(biāo)
2.2.3 生物特性指標(biāo)
3 復(fù)合潛流人工濕地試驗研究
3.1 濕地優(yōu)化及設(shè)計
3.1.1 優(yōu)化改進思路
3.1.2 結(jié)構(gòu)及改進簡介
3.1.3 濕地基質(zhì)選擇
3.1.4 濕地植物選擇
3.2 試驗啟動
3.2.1 啟動條件及方法
3.2.2 兩種濕地出水水質(zhì)指標(biāo)分析
3..2.3 生物膜指標(biāo)分分析
3.2.4 植植物指標(biāo)標(biāo)分析
3.2.5 啟動試驗小結(jié)
3.3 濕地水力影響因素試驗與優(yōu)選
3.3.1 水力停留時間對去除率的影響
3.3.2 水力負荷率對去除率的影響
3.3.3 水平側(cè)流濕地污染物沿基質(zhì)深度分布規(guī)律
3.3.4 水平側(cè)流濕地自然復(fù)氧槽復(fù)氧規(guī)律研究
3.3.5 小結(jié)
3.4 復(fù)合潛流人工濕地構(gòu)建及試驗研究
3.4.1 復(fù)合潛流人工濕地構(gòu)建
3.4.2 水力停留時間對去除率的影響
3.4.3 水力負荷率對去除率的影響
3.4.4 回流比對去除率的影響
3.4.5 容積負荷對去除速率的影響
3.4.6 污染物沿程變化規(guī)律及討論
3.4.7 小結(jié)
3.5 本章結(jié)論
4 復(fù)合潛流濕地反應(yīng)動力學(xué)及水力學(xué)模型探討
4.1 反應(yīng)動力學(xué)模型
4.1.1 衰減模型
4.1.2 生態(tài)動力學(xué)模型
4.1.3 一級動力學(xué)模型
4.1.4 米-門公式模型
4.2 一級動力學(xué)模型擬合及檢驗
4.2.1 典型污染物動力學(xué)模型擬合
4.2.2 一級動力學(xué)模擬結(jié)果的檢驗與分析
4.3 復(fù)合潛流濕地水力學(xué)特征及優(yōu)化探討
4.3.1 復(fù)合潛流濕地流態(tài)特征分析
4.3.2 復(fù)合潛流濕地水力條件的設(shè)計與控制
5 復(fù)合潛流濕地與生物接觸氧化組合工藝試驗研究
5.1 試驗設(shè)計
5.1.1 生物接觸氧化+復(fù)合潛流濕地工藝
5.1.2 復(fù)合潛流濕地+生物接觸氧化工藝
5.2 組合工藝的啟動試驗
5.2.1 生物接觸氧化池啟動
5.2.2 組合工藝的過渡性試驗
5.3 生物接觸氧化+復(fù)合潛流濕地工藝試驗
5.3.1 不同溫度及氣水比條件下COD 去除效能分析
5.3.2 不同溫度及氣水比條件下NH3-N 去除效能分析
5.3.3 不同溫度及氣水比條件下TN 去除效能分析
5.3.4 不同氣水比條件下TP 去除規(guī)律
5.3.5 不同氣水比條件下SS 去除規(guī)律
5.3.6 小結(jié)
5.4 復(fù)合潛流濕地+生物接觸氧化工藝試驗
5.4.1 低溫條件下氣水比、回流比對COD 去除效能影響
5.4.2 低溫條件下氣水比、回流比對NH3-N 去除效能影響
5.4.3 低溫條件下氣水比、回流比對TN 去除效能影響
5.4.4 低溫條件下氣水比、回流比對TP 去除效能影響
5.4.5 小結(jié)
5.5 本章結(jié)論
6 組合工藝生產(chǎn)性試驗研究
6.1 試驗條件
6.1.1 地理及氣候條件
6.1.2 植物分布與選擇
6.1.3 水質(zhì)條件
6.2 工藝優(yōu)化和構(gòu)建
6.2.1 試驗工藝流程
6.2.2 主要工藝參數(shù)
6.2.3 最優(yōu)工況
6.3 全程處理效能分析
6.3.1 COD 的去除效果
6.3.2 NH_3-N 的去除效果
6.3.3 TP 的去除效果
6.3.4 各單元的去除效能貢獻率
6.3.5 濕地處理效能部分外界影響因素討論
6.4 本章結(jié)論
7 結(jié)論和建議
7.1 結(jié)論
7.2 建議
致謝
參考文獻
附錄
A. 作者在攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄
B. 作者在攻讀博士學(xué)位期間科研工作情況
【參考文獻】:
期刊論文
[1]復(fù)合型人工濕地及其在小城鎮(zhèn)污水處理中的應(yīng)用[J]. 何強,萬杰,翟俊,梁建軍. 土木建筑與環(huán)境工程. 2009(05)
[2]不同回流比對無植物垂直流人工濕地除氮效果的影響[J]. 崔理華,鄭離妮,樓倩,陳茵,朱文玲. 環(huán)境工程學(xué)報. 2009(07)
[3]寒冷地區(qū)人工濕地污水處理技術(shù)研究進展[J]. 王湛,萬佳靜,陳曉東,李軍,王碩. 環(huán)境保護科學(xué). 2009(02)
[4]新型填料在生物接觸氧化工藝中的應(yīng)用研究[J]. 侯德,孟慶義,廖日紅,劉操,許志蘭,金桂琴. 北京水務(wù). 2009(01)
[5]強化生物絮凝/三級人工濕地處理高濃度生活污水[J]. 張勤,周興偉,周健. 中國給水排水. 2009(01)
[6]人工濕地去除氨氮機理及影響因素研究[J]. 尹連慶,谷瑞華. 環(huán)境工程. 2008(S1)
[7]寒冷地區(qū)應(yīng)用人工濕地處理污水研究進展[J]. 戴春雷,劉曉艷,張雷,李英麗,初磊. 油氣田環(huán)境保護. 2008(04)
[8]人工濕地在冬季低溫地區(qū)的應(yīng)用研究進展[J]. 黃翔峰,謝良林,陸麗君,劉佳. 環(huán)境污染與防治. 2008(11)
[9]北方地區(qū)人工濕地系統(tǒng)去除氨氮、總磷試驗研究[J]. 王東,李嵐波,王磊. 環(huán)境保護科學(xué). 2008(03)
[10]人工濕地植物的選擇馴化研究綜述[J]. 時應(yīng)征,王曉,強艷艷,欒小麗. 技術(shù)與創(chuàng)新管理. 2008(01)
博士論文
[1]活性污泥法—人工濕地聯(lián)合處理城市污水研究[D]. 付國楷.同濟大學(xué) 2007
[2]膜生物反應(yīng)器—人工濕地復(fù)合系統(tǒng)凈化工藝研究[D]. 肖恩榮.中國科學(xué)院研究生院(水生生物研究所) 2007
[3]復(fù)合垂直流人工濕地系統(tǒng)除磷研究[D]. 張晟.中國科學(xué)院研究生院(水生生物研究所) 2007
[4]不同基質(zhì)對垂直流人工濕地處理效果及堵塞影響研究[D]. 張翔凌.中國科學(xué)院研究生院(水生生物研究所) 2007
[5]垂直潛流人工濕地中污染物去除機理研究[D]. 葉建鋒.同濟大學(xué) 2007
[6]人工濕地除磷基質(zhì)篩選及其吸附機理研究[D]. 趙桂瑜.同濟大學(xué) 2007
[7]水平潛流人工濕地凈化受污染水體研究[D]. 聞岳.同濟大學(xué) 2007
[8]強化人工濕地對富營養(yǎng)化水體的修復(fù)及作用機理研究[D]. 付融冰.同濟大學(xué) 2007
[9]潛流型人工濕地對氮污染物的去除效果研究[D]. 雒維國.東南大學(xué) 2005
[10]人工濕地與城市水體中生物膜特性及功能研究[D]. 李今.中國科學(xué)院研究生院(水生生物研究所) 2005
碩士論文
[1]自充氧多層生物接觸氧化工藝研究[D]. 楊東明.大連交通大學(xué) 2008
[2]人工濕地去除重金屬的動力學(xué)研究[D]. 李現(xiàn)坡.同濟大學(xué) 2008
[3]潛流人工濕地降解受污染水體中有機物研究[D]. 蔣玲燕.同濟大學(xué) 2007
[4]自回流生物轉(zhuǎn)盤與人工濕地組合技術(shù)處理農(nóng)村生活污水[D]. 張承芳.東南大學(xué) 2006
[5]人工濕地系統(tǒng)水力學(xué)優(yōu)化設(shè)計研究[D]. 陸琦.浙江大學(xué) 2005
[6]微污染源水生物接觸氧化處理技術(shù)[D]. 繆晶廣.西安建筑科技大學(xué) 2004
本文編號:3639143
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:136 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
1 緒論
1.1 中國水環(huán)境現(xiàn)狀
1.1.1 河流水質(zhì)及變化
1.1.2 湖泊水質(zhì)及變化
1.1.3 污染物來源構(gòu)成分析
1.2 人工濕地及生物接觸氧化技術(shù)
1.2.1 人工濕地
1.2.2 生物接觸氧化
1.3 課題提出
1.4 研究內(nèi)容、目的及意義
1.4.1 研究內(nèi)容
1.4.2 目的及意義
1.5 論文創(chuàng)新點
2 試驗條件及方法
2.1 試驗條件
2.1.1 進水水質(zhì)
2.1.2 試驗流程
2.1.3 試驗內(nèi)容
2.1.4 影響因素及水平確定
2.2 試驗儀器及分析方法
2.2.1 物理指標(biāo)
2.2.2 常規(guī)指標(biāo)
2.2.3 生物特性指標(biāo)
3 復(fù)合潛流人工濕地試驗研究
3.1 濕地優(yōu)化及設(shè)計
3.1.1 優(yōu)化改進思路
3.1.2 結(jié)構(gòu)及改進簡介
3.1.3 濕地基質(zhì)選擇
3.1.4 濕地植物選擇
3.2 試驗啟動
3.2.1 啟動條件及方法
3.2.2 兩種濕地出水水質(zhì)指標(biāo)分析
3..2.3 生物膜指標(biāo)分分析
3.2.4 植植物指標(biāo)標(biāo)分析
3.2.5 啟動試驗小結(jié)
3.3 濕地水力影響因素試驗與優(yōu)選
3.3.1 水力停留時間對去除率的影響
3.3.2 水力負荷率對去除率的影響
3.3.3 水平側(cè)流濕地污染物沿基質(zhì)深度分布規(guī)律
3.3.4 水平側(cè)流濕地自然復(fù)氧槽復(fù)氧規(guī)律研究
3.3.5 小結(jié)
3.4 復(fù)合潛流人工濕地構(gòu)建及試驗研究
3.4.1 復(fù)合潛流人工濕地構(gòu)建
3.4.2 水力停留時間對去除率的影響
3.4.3 水力負荷率對去除率的影響
3.4.4 回流比對去除率的影響
3.4.5 容積負荷對去除速率的影響
3.4.6 污染物沿程變化規(guī)律及討論
3.4.7 小結(jié)
3.5 本章結(jié)論
4 復(fù)合潛流濕地反應(yīng)動力學(xué)及水力學(xué)模型探討
4.1 反應(yīng)動力學(xué)模型
4.1.1 衰減模型
4.1.2 生態(tài)動力學(xué)模型
4.1.3 一級動力學(xué)模型
4.1.4 米-門公式模型
4.2 一級動力學(xué)模型擬合及檢驗
4.2.1 典型污染物動力學(xué)模型擬合
4.2.2 一級動力學(xué)模擬結(jié)果的檢驗與分析
4.3 復(fù)合潛流濕地水力學(xué)特征及優(yōu)化探討
4.3.1 復(fù)合潛流濕地流態(tài)特征分析
4.3.2 復(fù)合潛流濕地水力條件的設(shè)計與控制
5 復(fù)合潛流濕地與生物接觸氧化組合工藝試驗研究
5.1 試驗設(shè)計
5.1.1 生物接觸氧化+復(fù)合潛流濕地工藝
5.1.2 復(fù)合潛流濕地+生物接觸氧化工藝
5.2 組合工藝的啟動試驗
5.2.1 生物接觸氧化池啟動
5.2.2 組合工藝的過渡性試驗
5.3 生物接觸氧化+復(fù)合潛流濕地工藝試驗
5.3.1 不同溫度及氣水比條件下COD 去除效能分析
5.3.2 不同溫度及氣水比條件下NH3-N 去除效能分析
5.3.3 不同溫度及氣水比條件下TN 去除效能分析
5.3.4 不同氣水比條件下TP 去除規(guī)律
5.3.5 不同氣水比條件下SS 去除規(guī)律
5.3.6 小結(jié)
5.4 復(fù)合潛流濕地+生物接觸氧化工藝試驗
5.4.1 低溫條件下氣水比、回流比對COD 去除效能影響
5.4.2 低溫條件下氣水比、回流比對NH3-N 去除效能影響
5.4.3 低溫條件下氣水比、回流比對TN 去除效能影響
5.4.4 低溫條件下氣水比、回流比對TP 去除效能影響
5.4.5 小結(jié)
5.5 本章結(jié)論
6 組合工藝生產(chǎn)性試驗研究
6.1 試驗條件
6.1.1 地理及氣候條件
6.1.2 植物分布與選擇
6.1.3 水質(zhì)條件
6.2 工藝優(yōu)化和構(gòu)建
6.2.1 試驗工藝流程
6.2.2 主要工藝參數(shù)
6.2.3 最優(yōu)工況
6.3 全程處理效能分析
6.3.1 COD 的去除效果
6.3.2 NH_3-N 的去除效果
6.3.3 TP 的去除效果
6.3.4 各單元的去除效能貢獻率
6.3.5 濕地處理效能部分外界影響因素討論
6.4 本章結(jié)論
7 結(jié)論和建議
7.1 結(jié)論
7.2 建議
致謝
參考文獻
附錄
A. 作者在攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄
B. 作者在攻讀博士學(xué)位期間科研工作情況
【參考文獻】:
期刊論文
[1]復(fù)合型人工濕地及其在小城鎮(zhèn)污水處理中的應(yīng)用[J]. 何強,萬杰,翟俊,梁建軍. 土木建筑與環(huán)境工程. 2009(05)
[2]不同回流比對無植物垂直流人工濕地除氮效果的影響[J]. 崔理華,鄭離妮,樓倩,陳茵,朱文玲. 環(huán)境工程學(xué)報. 2009(07)
[3]寒冷地區(qū)人工濕地污水處理技術(shù)研究進展[J]. 王湛,萬佳靜,陳曉東,李軍,王碩. 環(huán)境保護科學(xué). 2009(02)
[4]新型填料在生物接觸氧化工藝中的應(yīng)用研究[J]. 侯德,孟慶義,廖日紅,劉操,許志蘭,金桂琴. 北京水務(wù). 2009(01)
[5]強化生物絮凝/三級人工濕地處理高濃度生活污水[J]. 張勤,周興偉,周健. 中國給水排水. 2009(01)
[6]人工濕地去除氨氮機理及影響因素研究[J]. 尹連慶,谷瑞華. 環(huán)境工程. 2008(S1)
[7]寒冷地區(qū)應(yīng)用人工濕地處理污水研究進展[J]. 戴春雷,劉曉艷,張雷,李英麗,初磊. 油氣田環(huán)境保護. 2008(04)
[8]人工濕地在冬季低溫地區(qū)的應(yīng)用研究進展[J]. 黃翔峰,謝良林,陸麗君,劉佳. 環(huán)境污染與防治. 2008(11)
[9]北方地區(qū)人工濕地系統(tǒng)去除氨氮、總磷試驗研究[J]. 王東,李嵐波,王磊. 環(huán)境保護科學(xué). 2008(03)
[10]人工濕地植物的選擇馴化研究綜述[J]. 時應(yīng)征,王曉,強艷艷,欒小麗. 技術(shù)與創(chuàng)新管理. 2008(01)
博士論文
[1]活性污泥法—人工濕地聯(lián)合處理城市污水研究[D]. 付國楷.同濟大學(xué) 2007
[2]膜生物反應(yīng)器—人工濕地復(fù)合系統(tǒng)凈化工藝研究[D]. 肖恩榮.中國科學(xué)院研究生院(水生生物研究所) 2007
[3]復(fù)合垂直流人工濕地系統(tǒng)除磷研究[D]. 張晟.中國科學(xué)院研究生院(水生生物研究所) 2007
[4]不同基質(zhì)對垂直流人工濕地處理效果及堵塞影響研究[D]. 張翔凌.中國科學(xué)院研究生院(水生生物研究所) 2007
[5]垂直潛流人工濕地中污染物去除機理研究[D]. 葉建鋒.同濟大學(xué) 2007
[6]人工濕地除磷基質(zhì)篩選及其吸附機理研究[D]. 趙桂瑜.同濟大學(xué) 2007
[7]水平潛流人工濕地凈化受污染水體研究[D]. 聞岳.同濟大學(xué) 2007
[8]強化人工濕地對富營養(yǎng)化水體的修復(fù)及作用機理研究[D]. 付融冰.同濟大學(xué) 2007
[9]潛流型人工濕地對氮污染物的去除效果研究[D]. 雒維國.東南大學(xué) 2005
[10]人工濕地與城市水體中生物膜特性及功能研究[D]. 李今.中國科學(xué)院研究生院(水生生物研究所) 2005
碩士論文
[1]自充氧多層生物接觸氧化工藝研究[D]. 楊東明.大連交通大學(xué) 2008
[2]人工濕地去除重金屬的動力學(xué)研究[D]. 李現(xiàn)坡.同濟大學(xué) 2008
[3]潛流人工濕地降解受污染水體中有機物研究[D]. 蔣玲燕.同濟大學(xué) 2007
[4]自回流生物轉(zhuǎn)盤與人工濕地組合技術(shù)處理農(nóng)村生活污水[D]. 張承芳.東南大學(xué) 2006
[5]人工濕地系統(tǒng)水力學(xué)優(yōu)化設(shè)計研究[D]. 陸琦.浙江大學(xué) 2005
[6]微污染源水生物接觸氧化處理技術(shù)[D]. 繆晶廣.西安建筑科技大學(xué) 2004
本文編號:3639143
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