本文關鍵詞：城市景觀水體受納污水廠尾水小試實驗研究

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【摘要】：污水處理廠一級A出水標準仍遠劣于地表水V類水質,尾水逐漸成為城市一大點源污染,許多城市限制尾水在城市水體中的直接排放,但是目前常用的"尾水導流方式"也逐漸被認為不利于城市水體自然循環(huán),尾水出路問題沒有得到妥善解決。另一方面,城市景觀水體除了能夠調節(jié)小氣候、提高生物多樣性、美化景觀以外,還能起到稀釋和降解污染物的作用。在外源污染控制手段愈漸瓶頸之時,從水體自凈的角度出發(fā),利用城市水體的自凈能力緩解水環(huán)境污染形勢將成為水污染防治的重要突破口。城市景觀水體受納尾水后對污染物的降解和凈化效果與尾水的性質、補充比例、補充頻次、水力停留時間(HRT)、河道生態(tài)系統(tǒng)以及其他外界條件(T、DO等)密切相關。因此,如何利用景觀水體的原有條件提高水體凈化能力,作為控制尾水點源污染的一個有效途徑,又盡可能不損害景觀水體的原有功能成為研究重點。本文通過構建一組小試實驗裝置,模擬城市景觀水體受納污水廠尾水,以NH3-N、NO3--N、NO2--N、TN、PO43-P、TP、CODMn為主要分析指標,研究不同HRT(1d、3d、5d)、不同尾水補充比例(尾水:河水=1:1、1:2、1:3)以及不同底質(砂礫、底泥、陶粒)影響下,模擬河道系統(tǒng)對污染物的去除效果,在此基礎上,以N、P、有機物等水質控制標準為參考,探討在各控制條件下的水質達標情況,實驗結論如下:(1)景觀水體模擬系統(tǒng)對尾水污染物去除率方面:①試驗開展期間,NH3-N、TN、TP、CODMn四類污染物去除率范圍依次在(28.0%±16.4%)～(48.8%±15.8%)、(7.1%±3.8%)～(25.9%±5.8%)、(15.3%±7.0%)～(58.0%±2.9%)、(3.6%±2.6%)～(29.4%±7.9%)之間;②HRT對TN和TP的去除具有顯著影響,停留3d和5d時的去除率顯著高于 1d(P0.05),HRT=3d 時,NH3-N、TN、TP、CODMn 的去除率依次為35.5%～46.2%、18.3%～24.3%、30.5%～38.6%、10.2%～22.5%,停留 3d 和 5d 之間去除率沒有顯著差異;不同底質類型對不同污染物的去除有顯著影響,本系統(tǒng)中,NH3-N和TN在底泥底質的系統(tǒng)中去除效果較好,而TP和CODMn則在陶粒底質的系統(tǒng)中去除效果較好,隨HRT的延長,不同底質去除TN和TP的效果差異變大(P0.05);提高污染物初始濃度能夠在一定程度上提高污染物的去除率,但影響作用并不顯著,本試驗中,尾水與河水1:1混合時,各污染物去除率最高;③三因素之間的影響效果如下:a.去除NH3-N:補充比例(顯著)底質(顯著)HRT;b.去除TN:底質(顯著)HRT(顯著)補充比例;c.去除TP:HRT(顯著)補充比例底質;d.去除CODMn:HRT底質補充比例;(2)景觀水體模擬系統(tǒng)出水水質達標方面:①NH3-N在1:3(尾水:河水,下同)+HRT(3d)+底泥條件下,最低出水濃度為1.71mg/L;TN在1:3+HRT(5d)+底泥條件下,最低出水濃度為6.31mg/L;TP在1:3+HRT(3d)+陶粒條件下,最低出水濃度為0.25mg/L;CODMn在1:2+HRT(5d)+陶粒條件下,最低出水濃度為5.40mg/L;②污染物出水濃度"高進高出",尾水補充比例是影響系統(tǒng)最終出水水質的主要因素。所有工況條件下的出水均能滿足(GB 18921-2002)中河道類標準;但與水環(huán)境質量V類水標準相比,只有CODMn出水能達標,NH3-N和TP在較低配比下(1:3或1:2)的出水能達標,而對于TN而言,在本試驗條件下,無法滿足V類水環(huán)境質量標準的要求;③模擬系統(tǒng)能夠有效降低尾水污染,但是從受納河道角度來看(初始濃度NH3-N1.26mg/L、TN3.43mg/L、TP0.07mg/L、CODMn6.04mg/L),在最低混合比(尾水:河水=1:3)時,除了 CODMMn在低補充比例、停留5d時的濃度能降低至初始濃度,N、P濃度的降低需要進一步增設輔助強化措施;總之,模擬系統(tǒng)對尾水主要污染物均有一定去除。延長HRT在改善水質方面有一定效果,一定范圍內,HRT越長,效果越好,本實驗為3d較為適宜;河道底質不同,對N、P去除效果不同;補充比例對污染去除率沒有顯著影響,但是從水質達標角度出發(fā),不同體量受納河道,能接受的尾水總量必須在一定比例以下,本實驗結果為尾河比1:3時效果較好;連續(xù)補充尾水會使得受納水體各污染指標濃度升高;TN是尾水補充景觀水體的關鍵控制指標。
【學位授予單位】：華東師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：X703

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本文編號：1269419