强化人工湿地工艺处理生活污水试验研究

论文摘要

人工湿地因其成本低,无能耗,维护运行简单等优点被广泛用于农村及城市生活污水的处理,但也有很多缺点,如占地面积大、易堵塞、且对氮磷处理效果差,针对这些缺点,为了使人工湿地系统能更好的净化污染物,通过利用人工湿地强化技术,如组合工艺强化、基质强化、植物强化来加强人工湿地系统的净化效果。活性污泥工艺在污水处理方面得到很广泛的应用,该工艺对有机物及氨氮的净化效果很好,出水水质较高,可以作为人工湿地的强化组合工艺；回流可以使回流水中的氧重新分配,也可以加强污水中污染物与湿地内附着在植物根系和填料表面生物膜的相互接触,进而加强系统对污染物的去除,且回流工艺有利于脱氮,因此,回流也可以作为人工湿地强化技术；基质对湿地净化系统的主要贡献为除磷,因此可以通过强化基质来加强湿地除磷能力。本论文工作通过组合工艺强化、回流强化及基质强化人工湿地工艺,重点研究了以下内容：（1）以活性污泥-串联人工湿地系统为研究对象,通过长期监测数据分析,研究了该强化工艺对生活污水中有机物及氮磷的去除；（2）以回流-并联人工湿地系统为研究对象,通过数据分析,研究了不同回流比下系统对污染物的去除能力,探讨了回流工艺对污染物去除的影响；（3）以煤渣为原料,对其进行铁氧化物改性,用于提高煤渣的除磷性能,并研究了铁氧化物改性煤渣对磷的吸附动力学和吸附等温线。通过研究,得到以下结果：（1）经活性污泥-串联人工湿地工艺处理后的生活污水,污染物（有机物和氮磷）出水浓度都可以达到GB 18918-2002一级排放标准。该工艺尤其对有机物和氨氮的净化效果最好,活性污泥工艺达到了强化人工湿地处理的效果,因此,前置工艺如活性污泥污水处理系统可以作为人工湿地强化技术；（2）出水回流工艺对进水水质可以起到一定稀释作用,且回流比越大,稀释作用越强；回流工艺可以强化系统的净化效果,尤其对有机物和磷,对氮的影响不大；回流工艺可以影响系统的出水pH值,湿地A1、B2和D2回流后的出水pH值都有所下降,这可能是由于发生了硝化作用的结果；（3）与未改性煤渣相比,改性煤渣对废水中磷素的去除率提高了约11倍,当改性基质的投加量为80 g/L时,对磷素的去除率达到90%；动力学研究表明,准二级动力学方程可以很好模拟改性基质对磷素的吸附动力学过程；用Langmuir方程能较好地描述吸附等温线,理论饱和吸附量为84.75 mg/kg；基质投加量、溶液pH值、腐殖酸和温度都会影响改性煤渣对磷的吸附。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一部分 文献综述
• 1.1 人工湿地废水净化技术
• 1.1.1 人工湿地概念
• 1.1.2 人工湿地的分类
• 1.1.3 人工湿地的构成要素
• 1.1.4 人工湿地去处污染物的原理
• 1.1.5 人工湿地的研究进展
• 1.2 人工湿地强化技术的研究
• 1.2.1 微生物的强化
• 1.2.2 基质的强化
• 1.2.3 植物的强化
• 1.2.4 组合工艺的强化
• 1.2.5 其他强化方式
• 1.3 选题依据和研究内容
• 1.3.1 选题依据和研究意义
• 1.3.2 研究目的和研究内容
• 参考文献
• 第二部分 研究报告
• 2.1 活性污泥-串联人工湿地强化组合工艺净化生活污水研究
• 2.1.1 试验系统设计
• 2.1.2 样品采集及分析方法
• 2.1.3 数据处理方法
• 2.1.4 结果与讨论
• 2.1.5 结论
• 2.2 回流工艺强化并联人工湿地技术研究
• 2.2.1 试验系统设计
• 2.2.2 样品采集及分析方法
• 2.2.3 结果与讨论
• 2.2.4 结论
• 2.3 人工湿地基质强化除磷研究
• 2.3.1 实验材料与方法
• 2.3.2 结果与讨论
• 2.3.3 结论
• 参考文献
• 在校期间发表论文
• 致谢