【摘要】：本研究旨在探究垂直流人工濕地在處理生活污水中的應用,結合生活污水中的各項參數(shù),模擬生活污水,作為人工濕地進水,研究人工濕地運行狀況和處理效果。通過逐步改變人工濕地水位高度、碳氮比,分析水位高度、碳氮比對污染物去除效果的影響,以期為人工濕地在處理生活污水中的應用提供技術支持。本研究的主要結論如下：(1)4個人工濕地反應器的實測停留時間、出峰時間均比理論停留時間小,垂直流人工濕地中存在著“短流”。在每個垂直流反應器的上部均存在“死區(qū)”,水流運動速度緩慢；在反應器下部存在“短流”,水流運動速度較快。分析不同填料反應器的水力學狀況之后發(fā)現(xiàn),在大空隙率填料的濕地系統(tǒng)中更容易形成“短流”,水流在流經不同種類填料的填料層時也容易形成“短流”。(2)垂直流人工濕地的運行水位高度對各污染物去除效果有較大影響。在不同水位高度下,各垂直流人工濕地反應器的氨氮去除率都隨運行水位高度的降低而升高,在低水位高度(2cm、19cm)運行時,氨氮去除率明顯高于在高水位運行時的去除率。氨氮去除率最好的情況出現(xiàn)在2cm水位高度時。去除率最高可達88.79%。各垂直流人工濕地反應器的硝氮去除率基本上隨運行水位高度的降低而降低,當運行水位在36cm以上時,各反應器出水硝氮的去除率均維持在較高水平,平均去除率都在80.18%以上,在滿水位運行時,硝氮去除率達到最高。同時,反應器內存在厭氧氨氧化過程,造成硝氮濃度的波動。垂直流人工濕地中亞硝氮的積累較少,只有在低水位運行時亞硝氮積累較多,其余水位高度下人工濕地反應器出水亞硝氮濃度很低或檢測不到。除CW4外其他3個垂直流人工濕地反應器總氮去除效果均較好,尤其是在中高等水位運行時,平均去除率均在58.22%以上。在水位高度為36cm時3個反應器中總氮去除率均達到最高水平,分別為77.58%、77.18%和76.08%。在水位高度為36cm時,總氮去除效果最佳。通過沿程實驗可以看出,總氮的去除和氨氮、硝氮的去除類似,主要是發(fā)生在濕地水體上部,從水面到水面下第二個取樣口之間的區(qū)域。在不同水位高度下,除CW4外,各垂直流人工濕地反應器總磷去除率均較高,均在70.33%以上,運行水位高度的不同與總磷的去除效果的好壞并不相關。通過沿程實驗可以看出,總磷的去除主要依靠填料的吸附,各反應器中總磷的去除過程基本上同取樣口高度線性相關。在不同水位高度下,各反應器COD去除效果均較好,平均去除率均在51.62%以上。隨著人工濕地反應器運行水位高度的降低,各反應器COD去除效果有所提高,4個反應器都是在低水位運行時達到最高的COD去除率,最高去除率可達86.02%。通過沿程實驗可以看出,COD的去除也主要是發(fā)生在濕地水體上部,從水面到水面下第二個取樣口之間的區(qū)域。(3)垂直流人工濕地在進水碳氮比由中等水平提高時,氨氮的去除率有-個明顯的下降,氨氮的去除率從47.09%～51.62%下降到了28.66%～44.09%,硝氮的去除率有升高也有降低,但變化不明顯,因此,總氮的去除率也有一個明顯的下降,去除率從63.73%-69.80%下降到了56.30%-61.86%。在C/N較高時不利于總氮的去除。而提高C/N可以提高除CW1外其他3個反應器的COD去除率,提高C/N,可以提高垂直流人工濕地的COD去除率。(4)不同填料垂直流人工濕地之間,各污染物去除效果不同,實驗結果顯示爐渣填料比礫石填料人工濕地處理效果好,更適合作為人工濕地的填料,填料粒徑更小更適合作為人工濕地的填料。(5)當氣溫在11℃左右時,人工濕地各項污染物指標的去除率均保持在較高水平。當氣溫下降到2℃左右時,各污染物的去除率明顯下降,人工濕地對污染物的去除效果變差。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：中國海洋大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：X799.3

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本文編號：2396009