水平与垂直复合流土地慢渗对农田径流污水脱氮除磷效果研究

摘要

近年来，随着滇池流域工业、农业的发展，大量的含有氮、磷等营养元素的污水排入滇池，造成了水体的严重富营养化。其中面源污染的．贡献率超过50％，因此控制农业生产过量施入农田的氮磷元素的化肥、农药的农田径流污水，利用当地的土壤、植物等有利的自然条件，形成植物—土壤慢速渗滤系统，是一种经济、快速的解决面源污染问题的主要措施。 污水慢速渗滤处理系统，简称为SR系统，是将投配到种有植物的渗透性能良好的土壤表面的污水在流经土壤表面以及在土壤—植物系统内部垂直渗滤过程中，通过植物的吸收以及土壤内部的物理化学和生物学作用而得到净化的土地处理工艺，具有投资少，运行管理方便，且能避免自然条件限制等优点，在处理农田径流污水中发挥着巨大的作用。 为了研究此系统对污水中氮磷元素的去除效果，根据检测得到的滇池流域农田径流污水的水质数据进行四个部分的模拟试验：水平方向上植物对径流污水脱氮除磷效果的研究；垂直方向上土壤本身对径流污水脱氮除磷效果的研究；水平与垂直复合流对污水脱氮除磷效果研究以及添加不同基质对径流污水除磷效果的研究。 试验结果表明：在模拟当地农田径流污水的水质状况下，采用当地农田排水沟中大量生长的水生植物水葫芦作为复合系统主要植物类型，在水平方向上通过植物的生长，达到了对氮、磷以及有机物污染物很好的去除，在15天内对TN与TP去除率分别达：84.02％，77.87％，同时也可以通过水葫芦的根系泌氧达到氨的好氧消化作用。 在垂直方向上，污水通过自然土层过滤反硝化作刚(90cm以内厚度)进一步达到对污水中氮素的去除，对TN的去除率达77.40％，对TP的去除率达90.34％，对NH<,4><'+>-N的去除率为85.30％，对有机氮去除率为82.95％，对COD去除率为76.45％。在垂直方向上分别设置的20cm，40cm，60cm，80cm，100cm各层出水水质中TN、TP的含量呈逐渐降低的趋势，通过水平与垂直方向上相结合形成的复合流系统，对TN，TP的去除率分别达到88.75％，90.52％。 农田进行慢速渗滤设计时，再考虑没有种植植物时，慢速渗滤系统的地下排水管可以设置在深度为70-90cm左右的土层中，有植被时可以设置在深度为50～90cm左右的土层中。 按照体积比为5％的添加比例向土壤中添加灰渣、粉煤灰、沸石、氧化铝与碳酸钙等吸附磷的基质，对TP的去除率最高可达98.07％，其中考虑到经济成本、吸附效果等因素，煤渣为最佳选择。

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论文说明：图表目录

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第一章绪论

1.1立题背景

1.2研究意义

1.3国内外土地处理技术现状和发展趋势

1.4慢速渗滤(SR)系统的研究进展

1.5研究设计思路

第二章滇池流域农田土壤与水质指标理性质分析

2.1农田土壤的理化性质分析

2.2农田径流污水水质理化指标分析

2.3结果与讨论

2.4本章小结

第三章水葫芦对农田面源污水氮磷的去除效果

3.1材料与方法

3.2污水处理方案

3.3结果与讨论

3.4本章小结

第四章固磷材料的筛选以及添加不同基质除磷效果研究

4.1固磷材料的筛选

4.2添加不同吸附材料的土壤对污水中磷的去除效果

4.3本章小结

第五章模拟复合流慢速渗滤对农田径流污水氮磷去除效果

5.1无植物条件下复合垂直流的脱氮除磷效果

5.2复合系统的脱氮除磷效果

5.3本章小结

第六章结论

6.1结论

6.2建议

参考文献

致谢

作者简历

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