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复合生态技术处理农村生活污水的研究

作　者: 蒋利伟
导　师: 张瑞芹；燕启社；高镜清
学　校: 郑州大学
专　业: 环境科学
关键词: 生态技术生活污水复合土壤填料系统表面流人工湿地除氮机理
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着农村地区社会与经济的快速发展,生活污水的排放量逐步增加,造成了农村环境的严重污染。由于传统的污水处理技术建设和运行成本较高,不适用于广大农村地区分散性生活污水的处理。因此,开发一种适用于农村地区的分散性污水处理技术显得尤为重要。本课题针对分散型污水的特点以及农村地区实际情况,研究开发了治理分散型生活污水的复合生态技术,该技术由厌氧调节池、复合土壤填料系统和表面流人工湿地系统组成。在实际应用过程中对其进行改进和发展,并对其运行时的处理效果进行监测。相对去除COD和TP效果,复合土壤填料系统除氮效果较差,在实验室对氮的去除机理做了进一步研究。新密工程运行结果表明：(1)厌氧调节池是重要的预处理构筑物,不仅起到均匀水质、平衡流量的作用,而且对各种污染物也有明显的去除效果,由于采用地埋式设计,受温度变化影响较小。在夏季,其对CODcr、TN、NH4+-N和TP的平均去除率为53.96%、41.55%、42.19%和48.75%,在冬季,去除率分别50.90%、43.10%、42.93%和51.51%。(2)复合土壤填料系统建在地下,受外界环境影响较小,处理效果良好并且稳定。进入复合土壤填料系统的污水pH值常年保持在7.50～7.80之间。在夏季,水温在25.40～28.30℃之间,其对CODcr、TN、NH4+-N和TP的平均去除率为63.54%、49.57%、55.46%和85.33%。在冬季,水温在12.00～14.60℃之间,复合土壤填料系统对CODcr、TN、NH4+-N和TP的平均去除率分别为72.72%、46.19%、53.57%和73.92%。(3)表面流人工湿地系统的处理效果受外部因素影响较大,不同季节的CODcr和TP去除率都在40%以上,受冬季低温影响,其对TN和NH4+-N的去除效果较夏季有明显的下降(4)复合生态系统对污染物的去除效果非常明显,CODcr和TP的去除率在90%以上,TN和NH4+-N的去除率分别在70%和80%以上,出水浓度完全达到一级(B级)《GB18918-2002》排放标准。利用室内模拟装置对三种不同工况的除氮机理进行研究,结果表明：浸润线在40cm时的除氮效果最好,系统具有较好的硝化和反硝化效果,NH4+-N和NO3--N的去除率在40%以上。当浸润线为0cm时的处理效果次之,硝化反应起主导作用,反硝化反应不足,导致出水的NO3--N浓度较高。浸润线为60cm时的除氮效果最差,由于系统氧气供应不足导致硝化效果较差,反硝化效果明显,NH4+-N和NO3--N的去除率分别为31.58%和75.01%。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-7
目录  7-10
第1章绪论  10-25
  1.1 厌氧折流板反应器概述  10-13
    1.1.1 厌氧折流板反应器简介  10-11
    1.1.2 ABR反应器工作原理  11-12
    1.1.3 ABR工艺操作条件选择  12-13
  1.2 复合土壤填料系统概述  13-19
    1.2.1 复合土壤填料系统简介  13-14
    1.2.2 CSF系统净化机理  14-17
    1.2.3 CSF系统应用和研究现状  17
    1.2.4 CSF系统存在的问题  17-19
  1.3 人工湿地技术概述  19-25
    1.3.1 湿地定义  19
    1.3.2 人工湿地的概念和分类  19-21
    1.3.3 人工湿地净化机理  21-22
    1.3.4 湿地植物的选择  22-23
    1.3.5 人工湿地研究现状  23-25
第2章试验内容及研究方法  25-29
  2.1 研究背景和意义  25
  2.2 研究内容  25-26
  2.3 研究思路  26
  2.4 课题的可行性分析  26-27
  2.5 化学试剂、材料和试验方法  27-29
    2.5.1 化学试剂和材料  27
    2.5.2 实验仪器  27
    2.5.3 实验分析方法  27-29
第3章复合生态技术处理新密郭岗村生活污水工程  29-51
  3.1 工程所在地概况  29
  3.2 项目建设的必要性  29-31
  3.3 工程建设规模  31
  3.4 复合生态污水处理技术方案  31-33
  3.5 工程材料理化性质  33-35
  3.6 重金属溶出实验  35-36
    3.6.1 实验设计  35
    3.6.2 测定方法  35-36
  3.7 系统运行与水质监测  36-50
    3.7.1 系统运行及水质监测方案  36-37
    3.7.2 系统对CODcr的去处效果  37-40
    3.7.3 系统对TN的去处效果  40-44
    3.7.4 系统对NH_4~+-N的去除效果  44-47
    3.7.5 系统对TP的去除效果  47-50
  3.8 本章小结  50-51
第4章复合土壤填料系统除氮机理的研究  51-65
  4.1 复合土壤填料系统除氮机理研究现状  51-52
  4.2 实验方案和装置设计  52-54
    4.2.1 实验方案  52
    4.2.2 实验装置  52-53
    4.2.3 人工填料的理化性质  53
    4.2.4 人工复合填料的渗透系数  53-54
  4.3 实验装置进水条件  54-55
  4.4 结果与分析  55-63
  4.5 本章小结  63-65
第5章结论和展望  65-67
  5.1 结论  65
  5.2 创新点  65-66
  5.3 展望  66-67
参考文献  67-73
攻读硕士期间参加的研究课题和研究成果  73-74
致谢  74

复合生态技术处理农村生活污水的研究

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