【摘要】：水環(huán)境污染問題已成為我國在生態(tài)文明建設(shè)中所要面臨的重大問題,河湖水體的富營養(yǎng)化不僅影響生態(tài)環(huán)境,更對人們的身心健康造成危害。生態(tài)浮床技術(shù)作為一種新型的原位水體修復(fù)技術(shù),通過在一些受污染的河流湖泊中構(gòu)建生態(tài)浮床,不僅可以有效的凈化水體,還可以美化環(huán)境,符合我國的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,更是生態(tài)文明建設(shè)的新利器。鋁污泥作為給水廠的副產(chǎn)物,其產(chǎn)量之大及填埋處理處置的方法對給水廠是一個巨大的挑戰(zhàn),而大量的試驗證明鋁污泥是一種優(yōu)良的濕地填料,具有高效的磷吸附能力。基于此,本論文以生態(tài)浮床為研究對象,對傳統(tǒng)的生態(tài)浮床進行強化,將給水廠脫水鋁污泥用作填料與水生植物結(jié)合,構(gòu)建復(fù)合型的生態(tài)浮床系統(tǒng),探究該生態(tài)浮床對微污染水體在靜態(tài)和動態(tài)條件下的凈化效果以及鋁污泥填料粒徑大小對生態(tài)浮床處理效果的影響。得出了以下主要結(jié)論:動態(tài)試驗結(jié)果表明:浮床下進上出的進出水方式對污染物的去除效果明顯要好于上進上出的方式,對COD、TN、TP的平均去除率分別為54.6%、31.2%、32%;在下進上出的運行方式基礎(chǔ)上增加間歇曝氣(曝氣24 h,間歇24 h)單元后,浮床裝置對COD、TN、TP的平均去除率提高至75%、53%、63%。增加間歇曝氣后能提高水中微生物的數(shù)量和生物活性且有利于微生物的硝化和反硝化作用,同時,通過曝氣對水的擾動可以使污水與鋁污泥填料接觸的更充分。試驗結(jié)果證明了將給水廠鋁污泥用于生態(tài)浮床填料的可行性。靜態(tài)試驗通過構(gòu)造復(fù)合型生態(tài)浮床(鋁污泥填料+植物)、空白對照(只有水樣)、傳統(tǒng)生態(tài)浮床(植物)三個浮床裝置,研究對比其在靜水條件下對污水的處理效果。結(jié)果表明:在試驗進行到第30天時,復(fù)合型生態(tài)浮床將COD由80 mg/L降低到12 mg/L,TP由1.4 mg/L降低到0.18 mg/L,而傳統(tǒng)生態(tài)浮床中的COD和TP的濃度分別降至18mg/L、0.75 mg/L。復(fù)合型生態(tài)浮床系統(tǒng)在靜態(tài)條件下對污染物的去除效果依舊較好尤其對TP的去除比傳統(tǒng)生態(tài)浮床提高很多,這不僅與鋁污泥的結(jié)構(gòu)及組成成分有關(guān),其表面附著的微生物也起到了重要作用。試驗對比了粒徑分別為1.6 cm、0.8 cm、0.2 cm~2.0 cm的鋁污泥填料生態(tài)浮床對污水中污染物的去除效果。結(jié)果表明:粒徑為0.8 cm的鋁污泥填料對COD的總體處理效果最好,平均去除率為64.7%,因為粒徑越小附著的微生物越多;粒徑為0.2 cm~2.0 cm的鋁污泥填料的生態(tài)浮床對TN、TP的去理效果均最好,平均去除率分別為27.9%、30.2%,因為粒徑間的空隙越小越有利于反硝化。同時,粒徑越小,比表面積越大,越有利于磷的吸附。總體來說,填料的粒徑越小,對污染物的去除效果就越好。綜上結(jié)果表明:以給水廠鋁污泥為填料的復(fù)合型生態(tài)浮床對微污染水體中污染物的去除效果良好,在河流水體的修復(fù)領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用潛力。
【圖文】：

生長[5]，且由于含有鋁的化合物和較大的比表面積及發(fā)達的孔隙結(jié)構(gòu)而具有良好吸附磷的能力[6, 7]。愛爾蘭都柏林大學(xué)已將脫水鋁污泥用作人工濕地的填料，開發(fā)了以鋁污泥為填料的新型人工濕地污水處理系統(tǒng)，取得了很好的去除效果[8-11]。鄭育毅等人將自來水廠污泥經(jīng)過高溫灼燒為陶粒，構(gòu)建“污泥陶粒+美人蕉”的人工濕地處理裝置，并與“煤渣+美人蕉”和“污泥陶粒”兩組人工濕地處理裝置做對比，結(jié)果表明以自來水廠污泥基陶粒作為填料的人工濕地對生活污水中的 COD、TP 的去除效果優(yōu)于以煤渣、頁巖、沸石、鋼渣等作為填料的人工濕地[12]。在此基礎(chǔ)上，本研究嘗試將鋁污泥應(yīng)用于生態(tài)浮床處理系統(tǒng)中，探究以鋁污泥為填料的生態(tài)浮床對氮（N）、P、COD 等污染物的去除效果及影響去除效果的因素，不僅緩解了給水廠污泥填埋的壓力，還可以利用鋁污泥優(yōu)良的磷吸附性能強化污水處理，達到“以廢治污”的目的，也期望為富營養(yǎng)化水體的治理提供強有力的技術(shù)支撐。

圖 1.2 2016 年重要湖泊營養(yǎng)狀態(tài)比較1.2 水體富營養(yǎng)化1.2.1 富營養(yǎng)化成因及危害水體富營養(yǎng)化是指氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)大量進入河流、湖泊等水體而引起的浮游藻類和其他水生植物異常過度繁殖，，影響水體與大氣中氧的交換，導(dǎo)致水體溶解氧量下降，透明度降低，魚類及其他水生生物大量死亡，水質(zhì)惡化的現(xiàn)象[13, 14]。近年來，隨著人們生活水平的提高，工業(yè)化的加劇，生活污水和工業(yè)廢水的肆意排放是造成水體富營養(yǎng)化的主要原因。農(nóng)村和城鎮(zhèn)會產(chǎn)生含有大量營養(yǎng)物質(zhì)的污廢水，這些污水常常會因為來不及處理甚至不處理等原因而隨著雨水進入地表水及河流中，污染水體的水質(zhì)。還有一些食品、化工等制造業(yè)產(chǎn)生的廢水中含有大量的 N、P、COD 等營養(yǎng)物質(zhì)，由于有些工廠的污水處理措施和設(shè)備并不健全，大量未經(jīng)處理或處理不達排放
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X522

【參考文獻】

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本文編號：2666330