人工濕地處理污水具有出水水質(zhì)好,基建投資和日常運(yùn)行費(fèi)用低,維護(hù)管理方便等優(yōu)點(diǎn),且具有美學(xué)價(jià)值,特別符合國(guó)際上污水處理的小型化和分散化的最新環(huán)保理念,值得在中小城鎮(zhèn)大力推廣。但是,人工濕地對(duì)污染物的去除效果受到多種因素的影響和制約,諸如氣溫、基質(zhì)屬性、濕地植物、土壤微生物和濕地蒸發(fā)蒸騰等,而這些因素限制了濕地凈化效果的進(jìn)一步提高,目前正在成為限制濕地推廣應(yīng)用的瓶頸因素。 本文針對(duì)濕地脫氮的主要影響因素,通過構(gòu)建系列濕地模型,以污水廠初沉池出水作為濕地進(jìn)水,在濕地穩(wěn)定運(yùn)行后,2002年9月至2005年4月,全面考察了影響濕地脫氮率因素和濕地脫氮率間的關(guān)系。研究?jī)?nèi)容主要包括:(1)不同濕地植物對(duì)脫氮效果的影響,試驗(yàn)首次研究了濕地植物光合作用和蒸騰特性的變化規(guī)律及其對(duì)濕地脫氮的影響,從側(cè)面研究濕地植物在濕地脫氮過程中的作用;(2)濕地基質(zhì)對(duì)NH4+-N和TN的吸附凈化,以及凈化過程中NO3--N的轉(zhuǎn)化規(guī)律研究;(3)濕地中脫氮微生物的種群分析研究,結(jié)合濕地脫氮效果以MPN-FISH方法對(duì)濕地中硝化菌群進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析;(4)不同植物濕地中溶解氧分布規(guī)律研究,以及溶解氧水平對(duì)脫氮效果的影響;(5)全面分析研究了濕地構(gòu)型、水力條件及運(yùn)行方式等對(duì)脫氮效果的影響,最后進(jìn)行了部分濕地強(qiáng)化脫氮試驗(yàn)。綜合試驗(yàn)數(shù)據(jù),文章深入探討了濕地脫氮的機(jī)理,分析組成濕地的基質(zhì)、植物和微生物在脫氮過程中的作用。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),濕地植物的光合作用強(qiáng)度影響濕地整體的脫氮效果,光合代謝總量影響濕地TN的去除量;在所有的濕地植物中,蘆葦?shù)墓夂献饔脧?qiáng)度較大,水分利用率較高,根系泌氧量大;僅靠濕地基質(zhì)吸附去除污染物的效果較差,而基質(zhì)和植物根系及微生物的結(jié)合才是濕地脫氮的最佳介質(zhì);MPN-FISH分析表明,曝氣后濕地硝化菌生長(zhǎng)環(huán)境得到改善,菌群數(shù)量提高;同時(shí)借助“灰箱”理論,運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)濕地的運(yùn)行條件進(jìn)行優(yōu)化,并在此基礎(chǔ)上提出濕地強(qiáng)化脫氮的可行方法。最后試驗(yàn)以高污染負(fù)荷廢水為對(duì)象,進(jìn)行強(qiáng)化脫氮試驗(yàn)并加以驗(yàn)證。另外,在考慮高效脫氮的前提下,試驗(yàn)探討了濕地對(duì)磷的去除效果,研究了濕地除磷的機(jī)理,對(duì)于全面提高濕地脫氮除磷功能具有借鑒意義。 本研究結(jié)合試驗(yàn)成果探討了人工濕地的脫氮機(jī)理,提出人工濕地高效脫氮運(yùn)行的適用技術(shù),對(duì)于推廣人工濕地在不同地區(qū)和條件下的應(yīng)用具有重要意義。
【學(xué)位單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2005
【中圖分類】：X703
【部分圖文】：

東南大學(xué)博士學(xué)位論文4I 水平流人工濕地（Horizontal-flow system，簡(jiǎn)稱為HF），構(gòu)造如圖1-1 所示。水平潛流人工濕地因污水從一端水平流過基質(zhì)床而得名。床體設(shè)有防滲層，防止污染地下水。與自由表面流人工濕地相比，水平潛流人工濕地的水力負(fù)荷大，對(duì)BOD、COD、SS、重金屬等污染物的去除效果好，而且很少有惡臭和孳生蚊蠅現(xiàn)象。但其脫氮除磷效果不如垂直潛流人工濕地。II 垂直流人工濕地（Vertical Flow Wetland，簡(jiǎn)稱為VFW）。與水平流人工濕地相比，VFW供氧效果較好，系統(tǒng)硝化能力較強(qiáng)，對(duì)NH4+-N和TN的去除效果較好，但構(gòu)造比較復(fù)雜，且對(duì)SS的去除率不高

9.8m/s； v—滲流平均流速，m/s述各式，即可確定濕地床的基本尺寸。濕地床長(zhǎng)度 L 通常定為 20～50m。過長(zhǎng)，易造死區(qū)，且使水位難于調(diào)節(jié)，不利于植物的栽培。此外，濕地的長(zhǎng)寬比 L/W 也不應(yīng)過大 3/1 以下，常采用 1/1，對(duì)于以土壤為主的系統(tǒng)，L/W 比應(yīng)小于 1/1。床深 D 一般須根的種類及根系的生長(zhǎng)深度確定，以保證濕地床中必要的好氧條件。對(duì)于蘆葦濕地系統(tǒng)生活污水時(shí)，D 一般取 0.6～0.7m；而用于較高濃度有機(jī)工業(yè)廢水的處理時(shí)，D 一般在 0。床橫截面面積與溫度、有機(jī)負(fù)荷無(wú)關(guān)，只受基質(zhì)的水力學(xué)特性影響。在借鑒有關(guān)經(jīng)研究人員建議，通過基質(zhì)橫截面的平均流速 Q/AC以不超過 8.6m/d 為宜，以避免對(duì)基破壞。濕地床底坡一般取 1～8%，須根據(jù)基質(zhì)性質(zhì)及濕地尺寸加以確定，對(duì)以礫石為一般可取 2%。工濕地模型的建造試驗(yàn)所需，在南京鎖金村污水處理廠初沉池旁建造 8 個(gè)潛流型人工濕地模型。的平面布置 2-1 所示，濕地的所處位置為廠內(nèi)一開闊地，濕地植物的生長(zhǎng)氣候與南京地區(qū)氣候一測(cè)量氣候參數(shù)外，降雨量參數(shù)可以采用南京當(dāng)?shù)氐慕涤陻?shù)據(jù)。

東南大學(xué)博士學(xué)位論文人工濕地進(jìn)水總管接自污水廠初沉池內(nèi)，采用虹吸進(jìn)水，進(jìn)水口設(shè)在 0.8m 高度處�？偣芗案鞣止苎b截止閥以調(diào)節(jié)水量。每個(gè)系統(tǒng)進(jìn)水端設(shè)有穿孔管與總管相連，起均勻配水的作用。配水區(qū)長(zhǎng)約0.15m，寬 1m，以穿孔板與處理段分隔，以保證配水均勻，區(qū)內(nèi)鋪設(shè)粒徑為 40mm 左右的礫石，防止污水短流使其分配均勻，同時(shí)可以起到對(duì)污水進(jìn)行初步過濾作用，防止?jié)竦貎?nèi)部堵塞。
【引證文獻(xiàn)】

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3 岳莉然;高春義;李永峰;;人工濕地中植物的生理生態(tài)研究進(jìn)展[J];黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué);2011年06期

4 趙雪鋒;王欣;;復(fù)合垂直潛流人工濕地處理低溫生活污水的研究[J];黑龍江大學(xué)工程學(xué)報(bào);2011年04期

5 鄭婷婷;季俊杰;紀(jì)榮平;陳劍;;人工濕地脫氮效果的研究進(jìn)展[J];環(huán)境科技;2011年S1期

6 鄭璞;鄧正棟;丁志斌;;水平潛流人工濕地氮磷去除回歸方程的建立[J];中國(guó)環(huán)境科學(xué);2012年11期

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本文編號(hào)：2877066