外加植物碳源强化三级人工湿地净污效果研究

摘要

本课题针对人工湿地处理低污染河道水反硝化所需碳源不足，N、P去除率低，出水DO较低等问题，构建由一级水平潜流湿地、二级水平潜流湿地和表面流湿地组成的“好氧-缺氧-好氧”三级湿地，并补充外加植物碳源强化脱氮效果。
　　选择稻草秸秆作为湿地系统的外加碳源，前期进行稻草秸秆的静态释放和基质等温吸附除磷的小试研究。结果表明，经过碱处理后，在投加碳源初期稻草秸秆并不会释放更多有机碳，但能提供更大量易于被微生物利用的溶解性有机物，稻草秸秆对N、P的释放主要集中在前6日，10日之后释放量较小；123砾石和246砾石对磷具有较好的吸附能力，可以作为吸附除磷基质。
　　在中试实验中，将经过碱处理的稻草秸秆作为外加植物碳源补充在二级湿地中，通过对各级湿地进出水主要水质指标的长期监测分析和二级湿地的硝化反硝化强度分析，比较集中投加在二级湿地前端和均匀投加在整个二级湿地中两种方式对湿地净污效果的影响。结果显示，外加碳源使系统反硝化强度明显提高，硝酸盐氮和总氮去除率改善显著。系统运行前40天，集中投加实验组总氮去除率略大于分散均匀投加实验组，40天后则相反；实验监测期间两组总氮去除率较空白组分别提高大约126.1％和127.7%。补充外加碳源的两个实验组二级湿地有少量氨氮和亚硝酸盐氮的积累，但出水含量均低于进水值，对出水氨氮、亚硝酸盐氮含量影响较小。补充外加碳源初期，监测到出水中较高的总有机碳和总磷含量，这是由碳源释放的碳、磷所致，系统运行一段时间后，高锰酸盐指数去除率基本达到空白实验组水平，总磷去除率大于空白实验组。表面流湿地复氧效果较好，出水溶解氧在3mg/L以上。系统运行160天后有效碳源不足，二次添加之后，二级湿地反硝化能力得到较大恢复，单级湿地的总氮去除率在20%以上。

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第一章 绪论

1.1 人工湿地技术概述

1.2人工湿地净污机理

1.3 人工湿地脱氮的影响因素

1.4 人工湿地治理受污染河道水的研究及应用

1.5 外加植物碳源研究

1.6 三维荧光光谱技术分析水中溶解性有机物

第二章 研究背景、目的与内容

2.1 研究背景、目的与内容

2.2 实验材料与装置

2.3 水质分析方法

2.4 其他使用仪器

第三章 小试研究

3.1 碳源静态释放规律研究

3.2 基质除磷等温吸附实验

第四章 外加碳源不同投加方式对人工湿地净化效果影响

4.1 进水水质氮素形态分析

4.2 人工湿地系统沿程溶解氧

4.3 总氮去除效果分析

4.4 硝酸盐氮去除效果分析

4.5 氨氮去除效果分析

4.6 亚硝酸盐氮去除效果分析

4.7 各级出水有机物指标

4.8 各级出水TP指标

4.9 二级水平潜流湿地沿程硝化反硝化强度实验

4.10 本章小结

第五章 二次补充外加碳源对净污效果的影响

5.1 运行160d与180d两日系统进出水水质分析

5.2 运行180d系统沿程高锰酸盐指数

5.3 运行190d时补充外加碳源及系统运行效果

5.4 本章小结

第六章 结论和展望

6.1 结论

6.2 建议与展望

参考文献

致谢

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