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城市尾水输移河流—新沂河生态修复技术研究

作　者: 郑在洲
导　师: 王超
学　校: 河海大学
专　业: 环境工程
关键词: 城市尾水输移河道生态处理技术灰色理论系统优化水污染控制
分类号: X171.4
类　型: 博士论文
年　份: 2007年
下　载: 1050次
引　用: 2次
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内容摘要

为了解决城市尾水输移河道的水污染问题，本文通过试验研究了人工湿地、土地渗流、生物滤池和河道稳定塘等生态技术的净化城市尾水污染物的特性，同时应用大系统理论针对城市尾水的复杂性和处理单元构筑物的多样性，进行处理对象与处理技术关系的系统性研究，建立了污染河流生态修复系统处置理论及方法。首先，本文阐述了研究背景，介绍了江苏省新沂河受城市尾水污染的情况，论述了开展城市尾水输移河道水污染治理的迫切性；综述了水污染生态控制技术的研究与应用现状和污染河流生态修复的系统处置理论及方法。其次，试验研究了人工湿地、土地渗流、生物滤池和河道稳定塘等生态技术在改善城市尾水输移河流水质上应用。研究结果表明：①人工湿地对COD_Mn、氨氮、磷或色度有较好的去除效果，由于人工湿地构造形式的差异，3种人工湿地在去除城市尾水COD_Mn上有一定的差异。在去除城市尾水COD_Mn的效果上，复合流人工湿地（ISFW）的效果最好，平均去除率达到65％以上。土地渗流处理系统对COD_Mn、氨氮、磷仅有一定的去除效果，对色度去除效果较差。②不同粒径滤料床生物滤池对新沂河污染河水净化效果明显，尤以细粒径滤料床效果为最好，氨氮和BOD₅去除率平均可以达到80％以上。③河道稳定塘以连续出水方式运行时，对污染物具有较为明显的降解作用。因自然净化降解和区间汇流的综合作用，污染物浓度指标由上游至下游呈现快速下降的趋势，其中氨氮、COD_Mn和BOD₅指标的浓度去除率分别达到51.6％、41.6％和43.1％。城市尾水生态修复系统优化研究方面，应用大系统理论针对处理对象的复杂性和处理单元技术的多样性，进行处理对象与处理技术关系的系统性研究。建立了污染河流生态修复系统处置理论及方法，在生态修复理论和大系统系统理论交叉的基础上，研究了污染河流生态修复的系统优化方法。

全文目录

摘要  7-8
Abstract  8-13
第一章绪论  13-38
  1.1 研究的背景和意义  13-14
  1.2 城市尾水输移河流--新沂河概况及水质情况  14-20
    1.2.1 新沂河工程概况  14-17
    1.2.2 新沂河区域基本情况  17
    1.2.3 新沂河污水情况及下泄特征  17-20
  1.3 国内外研究现状及发展趋势  20-34
    1.3.1 国内外城市尾水输移河流生态修复研究的综述  20-31
    1.3.2 城市尾水输移河流生态修复存在问题  31-32
    1.3.3 污染河流生态修复的系统处置理论及方法  32-34
  1.4 研究目的和内容  34-36
    1.4.1 研究目的  34
    1.4.2 研究内容  34-36
  1.5 研究方法及手段  36-38
    1.5.1 研究方法  36
    1.5.2 技术路线  36-38
第二章人工湿地系统及土地渗流系统净化城市尾水输移河流水体的试验研究  38-62
  2.1 试验装置及试验方法  38-46
    2.1.1 人工湿地系统  38-42
    2.1.2 土地渗流系统  42-45
    2.1.3 测试指标和分析方法  45-46
  2.2 结果与分析  46-60
    2.2.1 人工湿地系统  46-55
    2.2.2 土地渗流系统  55-58
    2.2.3 植物的选择及运行  58-60
  2.3 本章主要研究内容及结论  60-62
第三章生物滤池净化城市尾水输移河流水体试验研究  62-84
  3.1 试验装置及试验方法  62-65
    3.1.1 试验场地  62
    3.1.2 试验工艺流程  62-63
    3.1.3 试验生物滤池设计参数  63-64
    3.1.4 试验装置运行  64-65
    3.1.5 采样时间及监测项目  65
  3.2 结果与分析  65-82
    3.2.1 氮去除  66-68
    3.2.2 COD_(Mn)去除效果  68-69
    3.2.3 不同粒径滤料床的运行效果  69-74
    3.2.4 几何尺寸对污染物净化的影响  74-76
    3.2.5 不同运行条件对污染物净化的影响  76-80
    3.2.6 填料内部堵塞问题利弊分析  80-82
  3.3 本章主要研究内容及结论  82-84
第四章河道稳定塘净化城市尾水输移河流水体的试验研究  84-106
  4.1 试验装置及试验方法  84-88
    4.1.1 试验装置  84-87
    4.1.2 贮水式稳定塘构建  87
    4.1.3 试验方法  87-88
  4.2 结果与分析  88-101
    4.2.1 连续出水稳定塘  88-91
    4.2.2 贮水式稳定塘试验分析  91-101
    4.2.3 需进一步研究的问题  101
  4.3 新沂河河道稳定塘调度运用研究  101-105
    4.3.1 新沂河行洪规律分析  102-103
    4.3.2 新沂河河道稳定塘运行调度  103-105
  4.4 本章主要研究内容及结论  105-106
第五章城市尾水输移河流水体生态修复系统优化研究  106-123
  5.1 确立生态修复系统优化目标  106
  5.2 资料的收集和分析  106-108
    5.2.1 收集和分析资料  106-107
    5.2.2 主要的城市尾水生态修复工程措施  107-108
  5.3 理论基础  108-113
    5.3.1 灰色非线性规划模型  108-109
    5.3.2 灰色系统基本概念  109-112
    5.3.3 大系统理论分解与协调方法  112
    5.3.4 解灰色非线性规划问题的Kuhn-Tucker条件  112-113
  5.4 城市尾水输移河流水体生态修复系统数学模型  113-116
    5.4.1 系统关系拓扑图  113
    5.4.2 数学模型建立  113-115
    5.4.3 模型解法  115-116
  5.5 验证  116-122
    5.5.1 新沂河概况  116-118
    5.5.2 新沂河生态修复系统模型  118-120
    5.5.3 模型优化的结果  120-122
  5.6 本章小结  122-123
    5.6.1 本章主要的研究内容  122-123
第六章结论与展望  123-126
  6.1 结论  123-124
  6.2 展望  124-125
  6.3 本文创新点  125-126
参考文献  126-136
博士期间发表的论文和论著  136-139
  1. 发表论文及申请专利  136-137
    1.1 发表论文  136
    1.2 申请国家专利  136-137
    1.3 出版论著  137
  2. 科研情况  137
  3. 获奖情况  137-139
致谢  139

城市尾水输移河流—新沂河生态修复技术研究

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