新型生态浮岛对湖水水质净化技术的实验研究

摘要

我国水资源严重匮乏，已威胁到经济、社会和科技的发展，水污染治理迫在眉睫。人工浮岛技术属于生态修复技术，是以能漂浮于水面且不易分散的材质作为载体，于其表面上栽种各种适合水域生长的水生植物或陆生植物，进而对污水进行净化的水体净化技术。其工作原理是利用水生植物发达的根系吸收、吸附、富集和降解去除水中的污染物质，同时植物发达的根系也为微生物提供了良好的生活环境和栖息场所，根系微生物与水生植物发挥协同作用，实现加速修复水体、净化水体的目的。风光互补发电技术是利用自然界取之不尽用之不竭的风能和太阳能等可再生能源，构成风和光互补发电的功能系统。其工作原理是利用太阳能电池板将太阳能转化成电能，同时利用风力发电机将风能转换成电能，再将风能和太阳能同时结合起来发电。
　　本研究基于人工浮岛技术，结合风光互补发电技术，对辽宁省友谊宾馆青年湖湖水水质进行模拟处理，探讨了不同条件下，美人蕉对污染水体生态净化效果的影响。主要结论有:在美人蕉人工浮岛中，控制室温为25℃，总氮和总磷的去除率最大可分别达到68.80％和66.59％，对应总氮和总磷的初始浓度为17.69mg/L和1.35mg/L;随着水力停留时间的延长，水体TN、TP、COD浓度值逐渐减少，TN平均去除率由23.82％升高到30.41％，TP的平均去除率由28.57％升高到50.29％;当水温在17～29℃范围内，随着温度的升高，总氮和总磷的去除率逐渐升高，当水温在29～35℃范围内，总氮和总磷的去除率随时间的延长而降低，总氮和总磷的最适去除温度为29℃。分析美人蕉和水葫芦净化污水TN、TP、COD数据得出，美人蕉和水葫芦对湖水净化效果大致相同。
　　对新型生态浮岛研究中的主要结论有:2cm厚度泡沫板比6cm厚度泡沫板更稳定，更具有工程应用性。所设计风光互补发电装置充电31天后，其总发电量可供20W曝气泵连续运作88h，85W曝气泵连续运作0.33h，共产1788.33焦耳热功。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．1．1 我国淡水资源匮乏及其污染现状

1．1．2 沈阳市地下水水资源量及水质状况

1．1．3 河流污染形成原因及危害

1．1．4 河流的治理现状

1．1．5 新型生态浮岛的设计及优化

1．1．6 新型生态浮岛的建设方法

1．1．7 新型生态浮岛的改善水质的原理

1．1．8 新型生态浮岛的研究现状

1．2 课题来源及意义

1．2．1 课题资金资助

1．2．2 课题研究的内容及意义

第2章 实验材料与实验器材

2．1 实验用水

2．2 实验试剂

2．3 实验仪器

2．4 实验分析测试方法

2．5 浮岛植物的选择

2．6 实验技术路线图

第3章 美人蕉人工浮岛实验研究

3．1 不同程度富营养化水体净化效果的研究

3．1．1 实验系统设计及实验方法

3．1．2 不同程度富营养化水体中氮、磷的去除效果

3．2 水力停留时间对净化效果影响的研究

3．2．1 实验系统设计及实验方法

3．2．2 水力停留时间对水体净化效果的影响

3．3 温度对水体净化效果影响的研究

3．3．1 实验系统设计和实验方法

3．3．2 温度对氮、磷去除效果的影响

3．4 美人蕉和水葫芦净化效果对比

3．5 小结

第4章 新型生态浮岛设计及工程效益分析

4．1 研究内容

4．2 浮岛载体稳定性的研究

4．3 浮岛载体造价的研究

4．4 风光互补曝气污水处理系统的研究

4．5 小结

第5章 结论与建议

5．1 研究结论

5．2 研究建议

参考文献

致谢

攻读硕士期间取得成果

作者简介