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复合生态浮床对微污染水体的修复研究

作　者: 郑水生
导　师: 徐文彬；汪开英
学　校: 广东工业大学
专　业: 环境科学
关键词: 复合浮床微污染源水填料组合方式曝气量阶段曝气水力负荷
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

复合生态浮床技术是一种全新的水处理技术,一般由水生植物和填料构成。复合生态浮床可以降解水体中的污染物,保证出水效果,对处理水体有更强的适应性。由于复合浮床兼具去污和良好的景观效果,被广泛应用于水库、河流、湖泊和其他污染水体。本文主要针对微污染源水体的性质来构建复合浮床,通过试验研究其最佳运行工况,并将该复合浮床应用于中试试验。本文的主要研究结果有：通过对污染物去除效果分析,研究填料和浮床的最佳组合。结果表明,上部浮床,下部填料的组合方式较其他组合方式好,具有较好的去污效率和可操作性。该组合在浊度和氨氮的去除方面较其他组合方式有优势,在COD和总磷去除方面也处于较高水平。其对COD、浊度、氨氮和总磷的去除率分别为32%、84%、63%和29%,后续试验采用该组合方式进行；在其他运行条件相同的环境下,试验复合浮床系统的最佳曝气量。通过对系统在曝气量分别为3.5L/min、5L/min、8L/min和13.5L/min下的各污染物去除效果分析可知,系统对浊度、COD和总磷的去除率转折点为5L/min。低于该曝气量,系统对污染物的去除率随曝气量的增大而升高的规律,高于该曝气量,则随着曝气量的增大,去除率出现明显下降。氨氮去除率转折点则为8L/min。综合分析后确定该复合生态浮床最佳曝气量为5L/min,在该曝气量下系统对浊度、氨氮、COD和总磷的去除率分别为76%、62%、39%和40%,去除效果较好；研究复合浮床系统在曝气量为5L/min下的最佳水力负荷。试验结果表明,系统在水力负荷为2m3/(m3.d)时系统可以取得较好的去污效果,浊度、氨氮、COD和总磷的去除率分别为78%、71%、36%和40%；在曝气量5L/min,水力负荷为2m3/(m3.d)下研究系统阶段曝气的可行性。数据分析表明,阶段曝气前期,各污染物的去除率有一定程度的下降,且氨氮、COD和总磷的去除率下降幅度较大,对出水水质造成一定的影响,后期处理效率逐渐恢复。在天气条件允许的环境下,可以进行阶段曝气,以尽量减少电能消耗；浮床植物采摘与否对浊度、氨氮和总磷去除效果影响不明显,但COD的去除效率则有明显下降,且在试验后期才能恢复到采摘前水平。在试验后期,由于新空心菜的生长,植物分蘖等有利于增强浮床植物的去污能力,系统出水水质影响逐渐消除。新生长的植株有着新生长的根系和更强的光合作用,对某些污染物的去除比采摘前效果好,如复合生态浮床在试验后期对于COD和氨氮的去除效果均高于同期不采摘组和采摘前水平。在浮床日常管理中可根据浮床植物的生长情况进行有规律的采摘,使其可以持久发挥作用,在采摘时应避免对浮床植物和填料产生剧烈的扰动；复合生态浮床在中试初期对水体的净化效果较差,随着填料挂膜逐步完成和浮床植物的生长,水质有一定程度的提高,基本上达到预期处理效果。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-8
目录  8-11
CONTENTS  11-14
第一章绪论  14-24
  1.1 研究背景  14-17
  1.2 水体污染产生原因  17-18
    1.2.1 工业废水排放  17
    1.2.2 农业生产废水排放  17-18
    1.2.3 生活污水排放  18
  1.3 水污染防治技术  18
  1.4 复合生态浮床对各主要污染物的去除机理  18-20
    1.4.1 脱氮机理  18-19
    1.4.2 除磷机理  19-20
    1.4.3 除有机物机理  20
    1.4.4 去浊度和除藻机理  20
  1.5 复合生态浮床技术研究现状  20-24
    1.5.1 外在提高方式  21-22
    1.5.2 内在提高方式  22-24
第二章课题研究目的和意义  24-27
  2.1 本课题研究背景  24-26
  2.2 本课题研究目标及意义  26-27
第三章试验研究方法与装置  27-31
  3.1 复合生态浮床构建  27-28
    3.1.1 试验用桶  27
    3.1.2 填料系统组成  27-28
    3.1.3 浮床系统组成  28
    3.1.4 组合系统组成  28
  3.2 试验用水水质及项目实际水质  28-30
  3.3 水质监测项目及方法  30-31
第四章不同组合复合浮床对水体修复研究  31-36
  4.1 试验材料与方法  31
    4.1.1 实验装置  31
  4.2 结果与讨论  31-35
    4.2.1 不同组合浮床对各污染物的去除效效率  31-34
    4.2.2 试验结果分析  34-35
  4.3 本章小结  35-36
第五章曝气量对复合生态浮床去污效果的研究  36-41
  5.1 实验装置  36
  5.2 结果与讨论  36-40
    5.2.1 复合生态浮床系统在不同曝气量下对污染物的去除效率  36-39
    5.2.2 试验结果分析  39-40
  5.3 本章小结  40-41
第六章复合生态浮床系统水力负荷试验  41-44
  6.1 实验装置  41
  6.2 结果与讨论  41-43
    6.2.1 复合生态浮床在不同水力负荷下对污染物的去除效果  41-43
    6.2.2 试验结果分析  43
  6.3 本章小结  43-44
第七章不同时间段曝气对系统去污效果的影响  44-50
  7.1 景观水一天中溶解氧变化情况  45-46
  7.2 浮床植物一天中泌氧情况分析  46
  7.3 试验设计  46
  7.4 结果与讨论  46-49
    7.4.1 复合浮床系统不同时间段曝气对各污染物的去除效果  46-49
    7.4.2 试验结果分析  49
  7.5 本章小结  49-50
第八章浮床植物不同管理对系统去污的影响分析  50-55
  8.1 试验装置及控制条件  50
  8.2 结果与讨论  50-54
    8.2.1 浮床植物不同管理对各污染物的去除效果  50-53
    8.2.2 试验结果分析  53-54
  8.3 本章小结  54-55
第九章复合浮床现场中试试验  55-62
  9.1 中试试验概况  55-56
  9.2 中试试验设计  56-59
  9.3 中试试验结果  59-60
  9.4 试验数据分析  60-61
  9.5 中试试验存在的问题  61
  9.6 本章小结  61-62
结论与展望  62-64
  主要研究结论  62-63
  研究展望  63-64
参考文献  64-69
攻读学位期间发表的论文  69-71
致谢  71-72

复合生态浮床对微污染水体的修复研究

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