潜流人工湿地处理农村生活污水的试验研究

【摘要】：为了积极响应国家提出的江西地区“鄱阳湖生态经济区建设”以及新农村建设的号召,本课题结合农村生活污水的特点及其对水环境的影响,提出了将潜流人工湿地运用到对农村生活污水的治理中。通过文献资料的阅读与分析,确定了影响潜流人工湿地氮、磷去除效果的主要因素;继而针对水力负荷、pH值、碳氮比、植物等主要因素进行正交试验,用SPSS13.0软件对正交试验结果进行方差分析,并研究了各因素对脱氮除磷效果影响的显著性;在此基础上,进行水力试验,较全面地分析了水力负荷、水力停留时间对农村生活污水中有机物、氮、磷去除效果影响的规律,建立了芦竹、荻、香根草、灯心草等潜流人工湿地对有机物、氮、磷去除的一级反应动力学模型;并进行了冬夏季节、不同植物处理效果的对比试验和分析。 试验研究结论如下: (1)正交试验方差分析表明: pH值、水力负荷、植物对COD_(Cr)去除效果的影响非常显著(p0.01),碳氮比对COD_(Cr)的去除率影响显著(0.01p0.5);pH值、水力负荷、碳氮比对NH_3-N去除率的影响非常显著(p0.01),植物对NH_3-N的去除效果影响显著(0.01p0.5);pH值、水力负荷、碳氮比、植物四种因素对TN、TP的去除效果影响均非常显著(p0.01)。 各因素的单因素水平分析表明:COD_(Cr)、TN、NH_3-N在pH值为7.5、水力负荷为33mm/d、碳氮比为15的水平下,各自对应的平均去除率均能达到各自的最高值;COD_(Cr)、TN、NH_3-N三者对应的处理效果最佳的植物不同,分别是灯心草、芦竹、香根草。在pH值为9.5、水力负荷为33mm/d、碳氮比为3、植物为香根草的水平时,它们对应的TP的平均去除率均达到各自的最高值。 (2)水力负荷试验水力负荷与处理效果密切相关,各湿地床对各污染物的处理效果均随着水力负荷的增大而降低。 在水力负荷为48mm/d(即水力停留时间约为3.5d)时,各组湿地床COD_(Cr)、TN、TP出水均低于《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)》(以下简称《排放标准》)一级A标准;各组湿地床NH_3-N出水均低于《排放标准》一级B标准(8mg/L)。在试验的各水力负荷下,四组植物床对COD_(Cr)的去除率在77.92%~93.25%之间,对TN的去除率在41.52%~79.9%之间,对NH_3-N的去除率在43.04%~84.77%之间,对TP的去除率在78.85%~97.12%之间。 (3)季节对处理效果的影响试验潜流人工湿地系统中各组植物床对污水中COD_(Cr)、TN、NH_3-N、TP的去除效果受季节影响。夏季的处理效果要优于冬季的,但是冬季的处理效果仍较好。 在本试验条件下,夏季四组植物床的COD_(Cr)、TN、TP出水水质均低于《排放标准》一级A标准,它们的NH_3-N出水水质均低于《排放标准》一级B标准。冬季香根草、荻和灯心草植物床的COD_(Cr)出水水质均低于《排放标准》一级B标准(60mg/L),芦竹COD_(Cr)出水水质低于《排放标准》一级A标准(50mg/L);芦竹和荻植物床TN的出水水质均低于《排放标准》一级B标准(20mg/L),香根草、灯心草TN出水水质低于《排放标准》一级A标准(15mg/L);四组植物床的NH_3-N出水水质均低于《排放标准》一级B标准(冬季参照水温低于12℃的标准取15mg/L),四组植物床的TP出水水质均低于《排放标准》一级A标准(0.5mg/L)。由此可见,季节对不同植物床和不同指标的影响程度不一样:芦竹、荻和灯心草植物床COD_(Cr)的处理效果受季节影响比香根草的大;芦竹和荻植物床TN的处理效果受季节影响比香根草、灯心草的大;四组植物床的NH_3-N、TP的处理效果受季节影响较小。 (4)一级动力学模型的分析研究在江西地区运用潜流人工湿地处理农村生活污水,采用一级动力学模型可以较好的模拟潜流人工湿地系对COD_(Cr)、TN、NH_3-N、TP的去除规律,建立的一级动力学模型的相关系数均大于0.(9芦竹对NH_3-N的模型除外)。四组植物床对COD_(Cr)的反应速率高低顺序为荻芦竹灯心草香根草;对TN的反应速率高低顺序为灯心草香根草芦竹荻;对NH_3-N的反应速率高低顺序为芦竹荻香根草灯心草;对TP的反应速率高低顺序为芦竹荻灯心草香根草。 【关键词】：潜流人工湿地 农村生活污水 脱氮除磷 有机污染物
【学位授予单位】：华东交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：X703.1
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 绪论12-17
• 1.1 引言12-14
• 1.2 课题来源、目的及意义14-15
• 1.2.1 课题来源14
• 1.2.2 课题的研究目的和意义14-15
• 1.3 研究的主要内容及技术路线15-17
• 1.3.1 研究的主要内容15-16
• 1.3.2 主要技术路线16-17
• 第二章 潜流人工湿地污水处理系统概述17-32
• 2.1 人工湿地的定义及分类17-18
• 2.2 潜流人工湿地的构造及作用18-19
• 2.3 潜流人工湿地的设计概述19-21
• 2.3.1 面积计算19
• 2.3.2 水力停留时间19-20
• 2.3.3 湿地深度及长宽比20
• 2.3.4 水力负荷20-21
• 2.3.5 集配水系统的设计21
• 2.4 潜流人工湿地的净化机理21-23
• 2.4.1 悬浮物的去除21
• 2.4.2 有机物的去除21
• 2.4.3 氮的去除21-22
• 2.4.4 磷的去除22-23
• 2.5 潜流人工湿地污染物去除动力学模型23-27
• 2.5.1 衰减模型23-24
• 2.5.2 一级动力学模型24-25
• 2.5.3 Monod 模型25
• 2.5.4 生态动力学模型25-27
• 2.6 潜流人工湿地的研究现状及发展趋势27-30
• 2.6.1 国外潜流人工湿地的研究现状27-28
• 2.6.2 国外潜流人工湿地的研究现状28-30
• 2.7 小结30-32
• 第三章 试验系统介绍及方法32-35
• 3.1 试验系统介绍32-34
• 3.1.1 基质的选用32
• 3.1.2 植物的选用32-33
• 3.1.3 湿地床的介绍33-34
• 3.2 试验分析与检测方法34-35
• 第四章 潜流人工湿地处理农村生活污水的正交试验研究35-46
• 4.1 正交试验概述35-36
• 4.1.1 正交试验指标、因素和水平35-36
• 4.1.2 正交试验结果分析方法36
• 4.2 正交试验设计36-38
• 4.2.1 正交试验因素的选定36-37
• 4.2.2 正交试验水平的选定37-38
• 4.3 正交试验结果与分析38-45
• 4.3.1 CODCr正交试验方差分析39-40
• 4.3.2 TN正交试验方差分析40-41
• 4.3.3 NH_3-N正交试验方差分析41-43
• 4.3.4 TP正交试验方差分析43-45
• 4.4 小结45-46
• 第五章 潜流人工湿地去除农村生活污水的水力试验研究46-64
• 5.1 潜流人工湿地处理农村生活污水的水力试验材料与方法46
• 5.2 水力负荷对污染物出水水质和去除率的影响分析46-54
• 5.2.1 水力负荷对CODCr的出水水质和去除率的影响分析46-48
• 5.2.2 水力负荷对TN的出水水质和去除率的影响分析48-50
• 5.2.3 水力负荷对NH_3-N的出水水质和去除率的影响分析50-52
• 5.2.4 水力负荷对TP的出水水质和去除率的影响分析52-54
• 5.2.5 小结54
• 5.3 季节对污染物的出水水质和去除率的影响分析54-64
• 5.3.1 季节对各污染物出水水质的影响分析55-58
• 5.3.2 季节对各污染物去除率的影响分析58-62
• 5.3.3 小结62-64
• 第六章 潜流人工湿地营养物去除的动力学分析64-77
• 6.1 潜流人工湿地动力学模型分析64-75
• 6.1.1 CODCr的去除动力学模型64-66
• 6.1.2 TN的去除动力学模型66-69
• 6.1.3 NH_3-N的去除动力学模型69-72
• 6.1.4 TP的去除动力学模型72-75
• 6.2 小结75-77
• 第七章 结论与建议77-80
• 7.1 结论77-78
• 7.1.1 本文的主要结论77-78
• 7.1.2 本文的主要创新点78
• 7.2 建议78-80
• 参考文献80-86
• 个人简历 在读期间发表的学术论文86-87
• 致谢87

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

人工湿地对污水的除磷效果研究    邱沪生;欧阳郑凯;

人工湿地动力学模型研究    邓春光;蔡明凯;

潜流人工湿地氮循环生态动力学模型研究    姚枝良;

人工湿地污水处理工艺与设计    王薇,俞燕,王世和

深圳白泥坑、雁田人工湿地污水处理场    陈韫真,叶纪良

太湖地区农村生活污水处理技术初探    白永刚,吴浩汀

水力条件对人工湿地处理效果的影响    王世和,王薇,俞燕

浮水植物型表面流人工湿地低温除硝氮研究    张燕燕;郑少奎;杨志峰;刘加刚;

人工湿地水处理技术研究进展存在问题与改进    项学敏;宋晨;周集体;周笑白;杨凤林;

人工湿地填料净化生活污水级配优化研究    黄逸群;张民;徐玉新;

复合垂直流人工湿地对污水中氮去除效果研究    徐光来

复合垂直流人工湿地处理生活污水中氮磷的试验研究    李忠卫

ABS汽车灯罩镀亮铬处理工艺    陈海燕;朱有兰;李才取;田燕;

ABS汽车防撞护栏材料的研制及应用    周拥仔;龙春光;华熳煜;陈曙光;戴春霞;

基于二次回归正交设计的注塑件件重预测方法研究    于同敏;褚宝磊;

影响K55石油接箍管冲击合格率因素的分析    顾有君;解德刚;艾宁;

基于偏最小二乘回归的高炉焦比影响因素分析    郭天永;车玉满;孙鹏;李连成;孙波;

印度粉矿对鞍钢烧结矿低温还原粉化指标影响    张立国;翟立委;李艳茹;张飞宇;任伟;袁慧;

三峡库区长江干流和支流富营养化研究    胡正峰;张磊;邱勤;韩光;李兴琼;

砂滤池系统处理北方农村生活污水试验研究    王艳芹;袁长波;边文范;姚利;李国生;张昌爱;刘英;

因子分析法在巢湖富营养化评价中的应用    王在高;

表面流人工湿地污水处理技术应用探讨    王健;

高校校园中水回用探析    笪春年;

南京淳东灌区WRSIS湿地子系统的改进及其减污效应研究    李琳娜;邵孝侯;李铃君;刘钰;黄万勇;朱亮;吴七斤;徐征;

人工湿地污水处理系统的研究进展    陈小敏;王梅;

中国北方新兴村镇生活污水预处理工艺选择——以青岛北龙口村污水处理工艺选择为例    袁惠萍;彭昌盛;王震宇;

太湖贡湖水源地富营养化状况评价    王阳阳;霍元子;姚垚;丁士明;何培民;

助熔剂法制备单氟磷酸钠的研究    李志祥;杜璐杉;明大增;

蜂窝夹层板结构抗冲击正交试验优化设计    张延昌;顾金兰;王自力;张世联;

人工湿地在畜禽养殖废水处理中的应用前景研究    叶红;邓仕槐;李远伟;吴晓莉;

以葵花秆芯为原料制备低成本环保型纸板的研究    时君友;邢洋;高锦秀;

重轨在BD2机架C孔中腿高长缩模型的模拟研究    高密超;宗伟;陈林;金自力;任慧平;

Falls Lake水库水质的数值模拟研究及分析    李杰

人工湿地处理城镇污水和猪场废水研究    李淑兰

蛭石—水溶液体系中锌、镉离子吸附特性与离子吸附理论    赵芳

农村分散式污水处理适用技术及机理研究    张增胜

崇明前卫村微污染水体的生态修复与基质研究    张小东

工业炉窑壁面散热及热污染控制的研究    钱惠国

基于多源遥感信息融合的作物营养状况监测与喷洒控制系统的研究    朱航

车身结构抗撞性问题的简化建模及优化方法研究    李亦文

人工湿地减排温室气体估算研究    潘涛

新型载体SiO_2-TiO_2-ZrO_2载负MoP催化剂的制备、表征及加氢精制性能    丁保宏

菹草对长江中游湖泊沉积物及上覆水间钙、磷循环的影响    倪玲珊

循环水养殖池塘浮游生物群落结构变化规律的研究    杨慧君

湖北省粗梗水蕨种群、群落结构研究与保护建议    刁百灵

内源性营养盐对藻类生长机制的影响与调控研究    黄传灵

呼吸性煤尘物理化学特性的研究及应用    伍修锟

我国农村饮用水源保护的法律问题研究    张玉

鄱阳湖湖区水体营养盐分布格局及富营养化动态分析    吴颖靖

波形潜流人工湿地处理模拟生活污水的研究    楚伟伟

钢渣对磷的吸附与解吸特性及影响因素研究    魏惠

湖泊湖滨带沉积物重金属污染研究    焦伟

蜂窝煤渣的改性及其在水溶液中的吸附特性    郝存江

利用人工湿地法解决哈尔滨信义沟水污染问题    张一丁,王本德,刘伟,惠琳

应用人工湿地生态系统处理中小城市排放废水    程树培

污水湿地处理工艺优化组合设计    李万庆,乔玉清,于秀玲,孙晓蓉

我国城市污水处理的有效措施    王琳,杨鲁豫,王宝贞

人工湿地污水处理工艺与设计    王薇,俞燕,王世和

人工湿地中蛭石填料净化污水中氨氮能力    聂发辉,吴晓芙,胡曰利

生态塘——简易高效的污水处理技术设计应用    王宝贞,王琳,杨鲁豫,万玉衡

湿地土壤因素对污水处理作用的模拟研究    陈博谦,王星,尹澄清

复合构建湿地运行初期理化性质及氮的变化    贺锋,吴振斌,付贵萍,陈辉蓉,成水平,熊丽,邱东茹,金建明,李玉元

强化人工湿地对富营养化水体的修复及作用机理研究    付融冰

垂直流人工湿地填料淤堵机理研究    童巍

潜流人工湿地对污染物的降解特性    尹军,崔玉波,韩相奎,宋铁红,赵可,范丽娜

间歇式潜流人工湿地中COD、NH_4-N动态变化特征    崔玉波,尹军,韩相奎,宋铁红,林英姿

深圳沙田潜流式人工湿地的运行效能研究    石雷,王宝贞,曹向东,王进,刘正应,吕炳南

潜流人工湿地修复河道水质研究(英文)    王万宾;段亮;田自强;

上海世博会成都活水公园人工湿地处理系统    刘学祥;

水平潜流人工湿地处理农村生活污水的时空变化规律    付玉玲;冯景伟;邹婷;孙亚兵;

高效复合流废水生态处理新工艺    

潜流人工湿地除氮机理的研究进展    王霞;

潜流人工湿地在城镇污水处理中的应用    刘正应;

潜流人工湿地在景观水系水质维持中的应用    王辉;

潜流人工湿地对牛场废水处理效果的研究    孙勇;李文哲;杨旭;

水平潜流人工湿地中植物种类和停留时间对处理猪场废水能力的影响    魏翔;缪幸福;

潜流人工湿地对生活污水除磷效果试验研究    李丽;王全金;李忠卫;

潜流人工湿地脱氮效率影响因素及沿程去除特性研究    杨新萍;周立祥;戴媛媛;

生物铁氧化物对磷的吸附特性研究    赵孝梨;黄玉明;

平顶山市白龟山水库湿地的修复与保护    杨硕;杨根华;王永杰;邹国防;余洪涛;

平顶山市白龟山水库湿地的修复与保护    杨硕;杨根华;王永杰;邹国防;余洪涛;

满目芳菲淋头村    韶关日报首席记者 李迅　通讯员 周嵘

抚仙湖“洗肾”效果好    郑劲松 徐兴

湖泊面源污染治理有了新模式    张晔 谈引根

走近“袖珍”污水处理站    本报通讯员 徐静　魏川雄 李强 邓路君 本报记者 刘晓

新区百余小村庄建起“净水站”    景明

江宁14个村级污水处理设施年底投用    通讯员 江建萱

无锡新区107个村庄建起污水处理站    善成

我市125个村庄今年将建污水处理设施    记者 顾小萍

水平潜流人工湿地氮循环微生物效应及生态模型研究    修海峰

潜流人工湿地处理农村生活污水的工艺研究    张迎颖

DASB、W-SFCW特性及联合工艺处理生活污水的研究    何成达

复合潜流人工湿地与生物接触氧化组合工艺处理生活污水的试验研究    梁建军

潜流人工湿地水力学特性及其处理废水中有机污染物的研究    范立维

生态塘—湿地耦合系统处理上海崇明地表水研究    季兵

城市尾水输移河流—新沂河生态修复技术研究    郑在洲

潜流人工湿地在硬底水景的应用研究    顾勍

潜流人工湿地环境中木本植物的筛选与诱导及其适应性研究    郝君

空港经济区水平潜流人工湿地设计优化研究    李慧峰

水平潜流人工湿地根际微生物多样性研究    付玉玲

寒冷地区水平潜流人工湿地的优化设计    朱林

垂直潜流人工湿地优化设计与运行研究    刘连江

多级串联潜流人工湿地系统处理制革废水的研究    胡红艳

水平潜流人工湿地的水力效率研究    李沁

应用潜流人工湿地工艺处理农村生活污水的研究    蒋克彬

组合潜流人工湿地处理污染河水的研究    施恩