基质型生态浮床对富营养化水体中氮磷强化净化性能研究

摘要

生态浮床既能净化水质，又具有较好的景观效果，现已成为河、库、塘、湖等地表水体生态治理的主流技术。但现行浮床技术主要依赖植物的吸收作用对污染物进行净化，效果比较有限，且受植物生长周期和气候的影响较大。基质是生态浮床的重要组成部分，理想的浮床基质不仅自身对水体中的氮、磷具有吸附作用，还可以通过对营养元素吸附富集作用为植物生长提供充分养分，同时也是水体微生物理想的附着场所。因此，从基质角度出发，探寻具备强效净化功能的浮床基质，是强化生态浮床净化性能的主流研究方向之一。　　本文分析考察了动物源（牡蛎壳及其改性牡蛎壳）、植物源（活性炭、木粉生物炭、竹粉生物炭）、矿物源（蛭石）和固废源（污泥炭）基质的基本理化性质以及对氨氮、总磷的吸附特性，不同基质组合的综合去除效果。研究结果表明，各类基质对氨氮、总磷的吸附特性差异明显，其中650℃改性牡蛎壳对总磷吸附效果最好，蛭石、木粉生物炭对氨氮吸附效果较好，不同基质组合中4种基质组合的氨氮、总磷去除效果较好。将该4种基质组合进行实际污水处理实验，结果表明基质组合A（650℃改性牡蛎壳:蛭石=1:2）、基质组合B（650℃改性牡蛎壳:蛭石:木粉生物炭=1:1:1）的净化效果最好，对氨氮和总磷的去除效果分别达到53.85%和55.56%、74.07%和76.92%。　　本文同时对比研究十种水生植物对富营养化水体中氨氮、总磷去除效果发现，对总磷吸收效果较好的分别是美人蕉、狐尾藻、金鱼藻、再力花、旱伞草，对氨氮的同化能力较强的分别是狐尾藻、金鱼藻、旱伞草、水芹、再力花。在此基础上，利用不同基质组合（基质A、基质B）和不同植物（狐尾藻、美人蕉、旱伞草）设置“基质+植物配置”组合，探究不同的“基质+植物配置”组合对水体中氨氮、总磷的去除效果及水体微生物数量的变化影响，以期筛选出最佳的基质组合与植物配置，为未来强化基质型生态浮床研发提供技术参考。试验发现，基质A、基质B对不同植物配置的氨氮、总磷去除效果与水体微生物数量的变化均有不同程度的促进或抑制影响。其中“狐尾藻+美人蕉”（W+M）植物配置与基质B的组合对富营养化水体的净化效果最好，氨氮、总磷的去除率分别达到93.05%、98.32%，可选作最佳“基质+植物配置”组合。

目录

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第一章 文献综述

1.1 研究背景

1.2 河道富营养化水体的修复技术

1.3 生态浮床技术

1.4 主要研究内容与意义

第二章 生态浮床基质的筛选

2.1 实验方法

2.2 基质基本理化性质的分析与表征

2.3 基质吸附除磷性能分析

2.4 基质吸附脱氮性能分析

2.5 基质配比试验

2.6 讨论与小结

第三章 生态浮床水生植物的筛选

3.1 实验方法

3.2 浮床植物对总磷、氨氮去除效果对比

3.3 本章小结

第四章 基质型生态浮床试验

4.1 实验方法

4.2 基质型生态浮床组合试验研究

4.3 组合生态浮床对微生物影响研究

4.4 讨论与小结

第五章 结论与展望

5.1 论文主要结论

5.2 本研究的创新与特色

5.3 不足与展望

参考文献

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致谢