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生物填料与水生植物联用在武进港河道水处理中的应用研究

作　者: 潘静赟
导　师: 李正魁
学　校: 南京大学
专　业: 环境工程
关键词: 生物填料 武进港 水生植物 富营养化 入湖河道 太湖
分类号: X522
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


近年来,随着我国社会经济的发展,污染物排放逐年增加,导致湖泊水体污染和富营养化现象日趋严重。长江中下游五大淡水湖之一的太湖也深受其扰,湖体平均水质劣于Ⅳ类,全湖富营养化程度处于中等富营养水平。太湖水体的污染物质主要是有机物和氮、磷,且经常暴发蓝藻水华,严重影响到太湖作为水源地的饮用水供水安全,而污染物经入湖河道的持续排入是导致太湖水体逐年恶化的主要原因之一。因此,加强入湖河流的污染控制、水质净化、生态修复对于遏制太湖水质恶化、减缓太湖富营养化具有重要意义。本研究在国家科技重大专项(863)(2008ZX07101-004)“复合污染型入湖河流武进港及小流域污染控制技术与工程示范”课题(2008ZX07101-004-2)“基于固定化氮循环细菌技术湖泊水体生态修复新技术”资助下,针对武进港红旗河水体水流缓慢、水体浊度较大、主要污染物为总氮和总磷、且污染物质难以快速降解等特点,采用原位生物接触氧化技术结合水生植物净化的方法,对红旗河水体进行污染控制实验,研究了生物填料在静态和动态两种流态下对武进港红旗河的水强化处理性能,考察了生物填料及水生植物联合作用对武进港水体处理效果,探讨了生物填料在河道水处理中的水处理特性、水处理效果及其影响因素,主要研究结论如下：(1)动态实验的水处理效果比静态实验好。动态实验中各测定指标的总平均去除率分别为：氨氮69.07%,亚硝氮70.28%,硝态氮47.58%,总氮53.28%,正磷酸盐84.88%,总磷83.50%。填料1平均挂膜速率为453.01nmol/(g·d-1)。(2)相关性分析表明,温度与氮、磷的去除率有显著相关性,这表明温度是控制填料丝上微生物生长的重要环境因素。TP与TN的显著相关性表明带填料的处理单元内脱氮、脱磷的过程有同步性。在接近天然河道的状态下,NO3--N与NH4+-N显出极显著相关性,TN与温度、TN与NH4+-N、TP与温度、TP与TN显示出显著相关性。温度是本实验中极重要的控制指标。(3)填料丝上生物量的多少直接影响水体净化效果。生物量的累积可以显著提高填料表面脱氮的效果,同时,生物填料特殊的结构对水体中SS良好的拦截作用是本实验具有显著除磷效果的原因。(4)填料、植物联用的组合在河道水处理中体现出相当的优势和可操作性,在选择植物种群时本地优势植物种群不可忽略。

全文目录


摘要  2-4
Abstract  4-9
第一章 绪论  9-24
  1.1 湖泊富营养化与河道污染现状  9-11
  1.2 武进港水体简介  11-13
    1.2.1 地理位置  11
    1.2.2 污染现状  11-13
  1.3 入湖河道的污染控制技术  13-21
    1.3.1 前置库技术  15-16
    1.3.2 人工湿地技术  16-17
    1.3.3 生态浮岛技术  17-18
    1.3.4 生物填料技术  18-21
      1.3.4.1 填料  19-20
      1.3.4.2 微生物  20
      1.3.4.3 水生植物  20-21
      1.3.4.4 着生动物  21
  1.4 本文的研究目的和意义  21
  1.5 本文的研究思路及技术路线  21-22
  1.6 本文的研究内容  22-24
第二章 实验材料和方法  24-31
  2.1 生物填料  24-25
  2.2 实验仪器  25-26
  2.3 实验设计  26-27
    2.3.1 静态实验  26
    2.3.2 动态实验  26-27
  2.4 实验指标及其测定方法  27-30
    2.4.1 氮和磷  27
    2.4.2 生物量  27-29
      2.4.2.1 标准曲线的制作  28
      2.4.2.2 填料微生物的取样  28
      2.4.2.3 微生物中磷脂的提取  28-29
      2.4.2.4 脂磷的氧化  29
      2.4.2.5 磷的测定  29
    2.4.3 其他指标  29-30
  2.5 数据处理  30-31
第三章 静态实验  31-42
  3.1 实验指标测定结果  31-39
    3.1.1 氮类指标  31-34
    3.1.2 磷类指标  34-36
    3.1.3 生物量  36
    3.1.4 其他指标  36-39
  3.2 机理分析  39-41
  3.3 本章小结  41-42
第四章 动态实验  42-54
  4.1 实验指标测定结果  42-51
    4.1.1 氮类指标  42-45
    4.1.2 磷类指标  45-47
    4.1.3 生物指标  47
    4.1.4 其他指标  47-50
    4.1.5 数据分析  50-51
  4.2 机理分析  51-52
  4.3 本章小结  52-54
第五章 结论与建议  54-56
  5.1 结论  54-55
  5.2 建议  55-56
参考文献  56-63
附录一  63-64
致谢  64-65

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 环境污染及其防治 > 水体污染及其防治 > 河流
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