不同充氧点对强化人工湿地处理重污染地表水效果的影响

摘要

人工湿地作为日渐成熟的一种污水处理模式,已经引起了全世界环境科学工作者的浓厚兴趣,越来越受到各国水处理领域专家、学者的重视。现阶段对人工湿地的研究主要基于其对不同种类废水的净化效果。但受湿地内部溶解氧含量低的影响,大部分湿地氮磷去除率都很低。湿地内部及植物根系处微生物的硝化/反硝化作用是脱氮的主要影响因素,而普通湿地中硝化能力不足被认为是限制人工湿地脱氮过程的主要原因。针对这一问题,本课题利用曝气充氧波形潜流强化人工湿地,以喻家湖受污染水为研究对象,通过不同曝气充氧工况的组合,为湿地内部不同种类微生物的硝化/反硝化作用创造良好的环境条件,研究在充氧模式下强化人工湿地脱氮效果及氮去除机理。
　　本试验研究了四种工况模式下曝气充氧强化人工湿地对污染物的净化效果,探讨了植物对曝气充氧强化人工湿地污染物去除效果的影响,得出以下结论:
　　1.四种曝气模式下,强化人工湿地对COD的平均去除率差异不明显,平均去除率分别为:后端充氧分点进水70.02％,前端充氧分点进水65.07%,起点充氧进水64.65%,分点充氧分点进水67.36%,种植物后前端充氧分点进水工况下COD平均去除率为71.55%。相比于普通人工湿地,COD去除率得到很大提高。
　　2.后端曝气分点进水和起点曝气进水模式下,氨氮去除率达到很高的水平,平均去除率分别为94.22%和93.21%。
　　3.前端曝气分点进水模式下强化人工湿地硝化与反硝化区域功能区分明确,脱氮效果最好,平均去除率达到32.38%。氨氮和有机氮在湿地前半段硝化区完成向硝态氮和亚硝态氮的转化,在后半段反硝化区转化为氮气脱除。种植物后,总氮去除率达到41.69%。
　　4.几种工况模式下,曝气充氧强化人工湿地对总磷的平均去除率均在30%左右。种植物后,前端曝气分点进水工况下,总磷平均去除率由33.67%提升至46.23%。

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1 绪论

1.1 我国地表水资源特点及污染现状

1.2 国内外人工湿地污水处理研究进展

1.3 人工湿地污水处理系统的组成与特点

1.4 人工湿地污水处理技术存在的主要问题

1.5 强化人工湿地的组成与特点

1.6 课题来源、目的及意义

2 实验材料和内容

2.1 实验装置

2.2 试验内容

3 充氧点与进水点的不同组合对污染物的去除效果研究

3.1 后端充氧分点进水净化效果分析

3.2 起点充氧进水净化除效果分析

3.3 分点充氧分点进水净化除效果分析

3.4 本章小结

4 植物对前端充氧分点进水强化人工湿地污染物去除效果的影响

4.1 未种植植物前端充氧分点进水净化效果分析

4.2 种植物后前端充氧分点进水净化效果分析

4.3 本章小结

5 不同工况组合条件下净化效果对比及机理分析

5.1 COD去除效果对比及机理分析

5.2 氮去除效果对比及机理分析

5.3 总磷去除效果对比及机理分析

5.4 本章小结

6 结论与建议

6.1 结论

6.2 建议

致谢

参考文献

附录 攻读硕士期间参与的工程项目