复合型人工潜流湿地净化城市重污染河道污水技术研究

摘要

城市河流在城市发展中具有改善城市的气候、供应水源、防洪排涝等举足轻重的作用,但是城市河流的污染问题却日趋突出,威胁到人们的身体健康。为此,城市河流的综合防治技术研究成为了环保领域关注的重点。本研究根据国家科技重大专项(水体污染控制与治理)的任务要求,采用复合型人工潜流湿地法,对城市黑臭河道的污染水进行了净化效能的中试研究,探讨了多种复合型人工潜流湿地工艺对污染物的净化特征、技术参数和影响因素。
　　该中试基地建于南宁某地。在试验中,对复合型潜流人工湿地处理受污染河水的系统性能进行了研究。采用控制变量法,通过改变水力停留时间、污染负荷、湿地植被以及填料,研究不同因素对复合系统对受污染河水COD、TN、TP以及NH4-N等污染物去除效果的影响,其中水力停留时间选取0.8~2.5d,污染负荷则分别为COD(162~459kg·hm-2·d-1)、TN(27~118kg·hm-2·d-1)、TP(2.0~5.2kg·hm-2·d-1)、NH4-N(14~43kg·hm-2·d-1),填料采用火山石和砾石,湿地植被采用风车草、狐尾藻、美人蕉以及菖蒲。研究发现,增加水力停留时间和降低污染负荷有利于提高各系统对污染物的去除效果,并且各系统对COD均有较好的抗负荷冲击的能力;湿地植被对水解酸化池—潜流人工湿地系统污染物去除效果有一定的影响,并且在试验中发现想比菖蒲,风车草更有利于提高系统对TN、TP和NH4-N的去除效果;相比砾石而言,使用火山石作为填料更有利于提高水解酸化池—垂直流湿地(VF)—潜流人工湿地(HF)系统整体净化效果。
　　通过中试研究发现,该复合型人工潜流湿地可以很好的改善黑臭河道的污水水质。当水力停留时间为2.5d时,各系统出水水质均可以达到城镇污水处理厂污染物排放中一级A标准(GB18918-2002),其中COD≤13mg·L-1、TN≤7mg·L-1、TP≤0.42mg·L-1、NH4-N≤5mg·L-1。同时,中试研究也达到了预期的目的,了解了不同因素对复合系统的去污效果的影响,并且通过对各复合系统去除效果的一级反应动力学方程模拟得出了各系统污染物降解的面积速率常数。这在该技术以后的扩大化应用中有很好的理论指导价值。

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第1章 绪 论

1.1 研究背景

1.2 人工湿地技术研究与发展现状

1.3 人工湿地技术在处理受污染河水中的应用

1.4 人工湿地数学模型

1.5 研究内容及目的和意义

1.6 水解酸化—人工潜流湿地系统

第2章 试验材料与方法

2.1 试验环境

2.2 试验流程图

2.3 试验装置

2.4 试验监测项目及分析方法

2.5 试验进出水水质

2.6 试验方法

第3章 水解酸化池—潜流人工湿地组合系统

3.1 水解酸化池

3.2 水解酸化池—潜流湿地系统各单元对污染物处理效果分析

3.3 水解酸化池—潜流人工湿地组合工艺运行效果

3.4 水解酸化池—潜流人工湿地反应动力学方程模拟

3.5 本章小结

第4章 水解酸化池—VF—HF系统

4.1 垂直流湿地单元对污染物的净化效果

4.2 水解酸化池—VF—HF系统处理效果分析

4.3 HRT对水解酸化池—VF—HF系统处理效果的影响

4.4 污染负荷对水解酸化池—VF—HF系统处理效果的影响

4.5 水解酸化池—VF—HF系统反应动力学方程模拟

4.6 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士期间发表的论文及其它成果

声明

《学位论文出版授权书》

致谢