人工湿地处理生活污水及构建沸石湿地系统脱氮调节再生功能的研究

摘要

该课题针对高速公路服务区的特点,提出了人工湿地处理服务区生活污水的处理工艺.研究了该工艺对污水各项污染指标的处理能力及规律,探讨了沸石人工湿地系统的脱氮调节再生功能,为寻求更高的脱氮效率提供了一种新的途径.试验构建了石灰石—芦苇湿地、石灰石—菖蒲湿地、沸石—芦苇湿地、沸石—菖蒲湿地以及无植物土壤系统,采用实际的生活污水作为试验用水.湿地试验运行研究表明(1):湿地对SS的去除效果很好,出水SS一般小于10mg/L,与进水SS浓度没有相关性.进水固体悬浮物会在系统中积累,同时微生物对其降解,积累和降解将会达到一个相对平衡的状态.(2)湿地系统对COD<,Cr>、BOD<,5>、NH<,3>-N、TN、PO<,4><'3->-P、TP进出水负荷模拟符合线性关系.湿地对有机物具有很好的去除作用,芦苇系统的去除效果好于菖蒲系统;对氮磷的去除,菖蒲系统略好于芦苇系统.对各项污染指标的去除,有植物的湿地好于无植物土壤系统.探讨了有机物的动态和静态降解规律.对湿地系统中的主要微生物的数量做了测定,测定了系统土壤样品的硝化能力,证明有植物系统比无植物系统的土壤样品的硝化能力强,间接表明湿地系统中从前部亚硝酸细菌的数量比后部多.研究结果表明:人工湿地可以作为二级污水处理工艺,出水达到国家二级排放标准.将人工湿地技术作为高速公路服务区生活污水的配套处理工艺,具有广阔的应用前景;特别是沸石湿地脱氮缓冲系统为寻求更高的脱氮方式提供了崭新的途径.

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1课题研究背景给意义

1.1.1课题来源

1.1.2选题依据和背景情况

1.1.3课题研究目的

1.1.4课题理论意义和实际应用价值

1.2给水管网运行管理技术的发展和现状

1.2.1湿地的定义

1.2.2人工湿地处理废水的发展历史

1.2.3人工湿地系统的基本类型

1.2.4人工湿地系统的设计

1.2.5人工湿地的净化机理

1.2.6人工湿地的经济技术分析

【参考文献】

第二章课题研究内容和试验方法

2.1课题研究内容

2.1.1人工湿地处理生活污水可行性研究

2.1.2沸石床人工湿地系统缓冲功能的研究

2.2试验方案

2.2.1试验装置

2.2.2试验材料

2.2.3污水来源

2.2.4分析方法

【参考文献】

第三章潜流型人工湿地对固体悬浮物的去除研究

3.1潜流型湿地去除悬浮固体机理

3.1.1湿地介质过滤作用

3.1.2植物根茎作用

3.1.3动物摄食作用

3.1.4湿地微生物降解作用

3.2潜流型人工湿地对固体悬浮物去除效果

3.3悬浮固体的积累和颗粒态有机物的降解

3.3.1悬浮固体的积累

3.3.2颗粒态有机物的降解

3.4潜流型人工湿地对进水悬浮物浓度要求

3.5本章小结

【参考文献】

第四章潜流型人工湿地对有机物的去除研究

4.1人工湿地降解有机物动态规律

4.2人工湿地降解有机物静态舰律

4.3人工湿地去除有机物效果

4.4人工湿地系统对出水可生化性能的影响

4.5温度对湿地有机污染物去除效果影响

4.6本章小结

【参考文献】

第五章潜流型人工湿地对氮污染物的去除研究

5.1湿地对氨氮的去除

5.2湿地对NO2-N、NO3--N去除

5.2.1湿地对NO2--N去除

5.2.2湿地对NO3--N去除

5.3湿地对TN的去除

5.4温度对湿地去除TN的影响

5.5本章小结

【参考文献】

第六章潜流型人工湿地对磷污染物的去除

6.1湿地对PO43--P的去除

6.2湿地对TP的去除

6.3温度对湿地去除TP的影响

6.4本章小结

【参考文献】

第七章人工湿地基质微生物与净化能力相关性分析

7.1湿地系统中微生物状况

7.2湿地系统中细菌与有机物去除关系

7.2.1湿地系统中细菌数量及分布

7.2.2湿地系统中细菌与有机物去除相关性

7.3湿地系统中放线菌数量及分布

7.4湿地系统中真菌数量与分布

7.5湿地系统中氨化细菌数量及分布

7.6湿地系统中硝化细菌与氨氮去除关系

7.6.1湿地系统中硝化细菌数量及分布

7.6.2湿地系统中土壤硝化能力的测定

7.7本章小结

【参考文献】

第八章沸石人工湿地系统脱氮调节再生功能的研究

8.1沸石湿地系统脱氮调节再生功能问题的提出

8.2沸石的结构和物化特性

8.3沸石去除氨氮的途径研究

8.4沸石交换容量的测定

8.4.1斜发沸石交换容量

8.4.2斜发沸石在湿地系统中交换容量

8.5沸石湿地去除氨氮的过程研究

8.5.1沸石湿地去除氨氮的过程

8.5.2影响湿地中沸石去除氨氮的因素

8.6湿地系统中饱和沸石生物再生过程模拟

8.7湿地系统中饱和沸石生物再生机理研究

8.7.1湿地系统土壤阳离子交换容量的测定

8.7.2湿地系统中沸石上生物膜量

8.7.3沸石再生时进入沸石结构的阳离子种类及含量

8.7.4沸石生物再生时系统NH4+-N、NO2--N和NO3--N浓度

8.7.5湿地系统中沸石生物再生机理探讨

8.8生物再生沸石铵交换容量的恢复

8.9本章小结

【参考文献】

第九章结论及建议

9.1结论

9.2建议

致谢