白洋淀人工芦苇湿地污水净化试验研究

摘要

水是人类赖以生存和发展的基础,全球正面临着严重的水资源短缺的问题。随着经济的发展,工业废水和生活污水量与日俱增,水体污染已经成为导致全球水资源短缺的一个重要因素。在治理水体污染的各种手段中,人工湿地处理技术是一种效果好、耗能低、利于资源化,利于整体生态环境改善的新技术,已经引起国内外学术界的高度重视。本文根据保定市安新县城生活及工业污水水体污染特征,通过动态试验,研究了不同运行参数对人工湿地处理系统去污效果的影响及规律。
　　 本文在对白洋淀芦苇湿地污水处理工程的基础上,以芦苇栽植密度,运行水位以及水力停留时间作为受试运行参数,比较研究了不同运行参数下对人工湿地处理系统去污效果的影响及差异。试验在室外自然条件下分为三个部分进行。第一部分研究不同芦苇栽植密度下水力停留时间对净化效果的影响；第二部分研究不同水位运行条件下水力停留时间对净化效果的影响；第三部分研究不同水位运行条件下水力负荷对净化效果的影响。结论概括如下:
　　 (1)芦苇栽植密度为30株／m2,人工湿地系统对污染物的去除效果较好。不论芦苇栽植密度如何,人工湿地系统对污染物SS、CODCr、NH+4-N、TP的去除都是随着水力停留时间的延长而增大,达到最大值之后,随着水力停留时间的延长而减小。而不同的芦苇栽植密度下,水力停留时间对污水中污染物的净化效果的影响是不同的。芦苇栽植密度为15株／m2时,水力停留时间对水体的净化效果影响较大。其次为栽植密度20株／m2,再次为栽植密度25株／m2,栽植密度30株／m2。即栽植密度越大,水力停留时间对水体的净化效果影响越小。
　　 (2)50cm水位运行时,人工湿地系统对污染物的去除效果较好。不论水位运行条件如何,人工湿地系统对污染物SS、CODCr、NH+4-N、TP的去除都是随着水力停留时间的延长而增大,达到最大值之后,随着水力停留时间的延长而减小。而不同的水位运行条件下,水力停留时间对污水中的污染物的净化效果的影响是不同的。水位运行条件为50cm时,水力停留时间对水体的净化效果影响较大。其次为水位运行条件45cm,再次为水位运行条件40cm。即水位运行条件越高,水力停留时间对水体的净化效果影响越大。
　　 (3)不论水位运行条件如何,人工湿地系统对污染物SS、NH+4-N、TP的去除都是随着水力负荷的增大而增大,达到最大值之后,随着水力负荷的增大而减小。人工湿地系统对污染物CODCr的去除拟呈线性关系,去除率随水力负荷增大而逐渐减小。而不同的水位运行条件下,水力负荷对污水中的污染物的净化效果的影响是不同的。水位运行条件为40cm时,水力负荷对水体的净化效果影响较大。水位运行条件45cm与水位运行条件50cm对水体的净化效果影响相差不大。
　　 综上所述,白洋淀芦苇湿地污水处理工程的运行参数选定为:芦苇栽植密度30株／m2,运行水位50cm,水力停留时间11天。
　　 本论文通过对白洋淀人工芦苇湿地治污技术的研究,提出对安新县城生活及工业污水的深度处理技术,对白洋淀补充洁净水源,保障水质,恢复湿地,更好的发挥白洋淀生态功能有着积极意义。

目录

文摘

英文文摘

1 引言

1.1 课题研究背景

1.2 人工湿地工程技术概述

1.2.1 人工湿地的定义

1.2.2 人工湿地的分类

1.2.3 人工湿地的工艺组合和运行方式

1.2.4 影响人工湿地净化效果的因素

1.3 人工湿地工程技术的国内外发展

1.4 论文研究目的及意义

1.5 论文研究内容

2 试验工艺技术设计

2.1 试验材料与方法

2.1.1 人工湿地类型的选取

2.1.2 试验设计及工艺流程

2.2 试验安排

2.3 分析指标与方法

2.3.1 水质分析

2.3.2 去除率计算

3 试验结果与分析

3.1 不同芦苇栽植密度下水力停留时间对净化效果的影响分析

3.1.1 试验方法

3.1.2 水质净化效果

3.1.3 小结

3.2 不同水位运行条件下水力停留时间对污水净化效果的影响分析

3.2.1 试验方法

3.2.2 水质净化效果

3.2.3 小结

3.3 不同水位运行条件下水力负荷对污水净化效果的影响分析

3.3.1 试验方法

3.3.2 水质净化效果

3.3.3 小结

4 试验结果的评价

4.1 不同芦苇栽植密度下水力停留时间对污水净化效果影响的综合评价

4.1.1 权重(ω)的确定

4.1.2 分值(F)的确定

4.1.3 综合得分(A)

4.1.4 不同芦苇栽植密度下水力停留时间对污水净化效果影响的综合评价

4.2 不同水位运行条件下水力停留时间对污水净化效果影响的综合评价

4.3 不同水位运行条件下水力负荷对污水净化效果影响的综合评价

5 人工湿地系统遇到的问题与解决方法

5.1 人工湿地系统的堵塞问题

5.2 人工湿地系统堵塞问题的解决方法

5.2.1 水解酸化预处理

5.2.2.间歇运行

5.2.3 曝气运行

5.2.4 选择合适的填料粒径及级配

5.2.5 更换湿地表层填料

5.3 冬季低温环境运行维护措施

6 结论与建议

6.1 结论

6.2 研究不足与展望

参考文献

在读期间发表的学术论文

作者简介

致谢

附件