城郊面源污水农田生态沟渠与沟基复合床处理技术研究

论文摘要

滇池流域面源污染是导致水体富营养化的重要原因之一。加强滇池流域面源污染的研究和治理工作对控制滇池水体的富营养化具有重要意义。本研究于2006年7月至2008年2月期间选择滇池入湖河流沿岸两座村庄:官渡区六甲乡梁家村和新一村两种不同类型村庄,进行面源污水处理技术研发与工程设计,并对工程处理效果进行研究。梁家村属于居民-农田混合区,居民区生活污水及农田排水均由农田沟渠汇流排出。本研究之一选择梁家村2条原有农田沟渠进行生态学改造,其中1条添加外源微生物,另1条不加微生物,并选择传统沟渠作为对照。通过对沟渠进出水水质进行监测,来评价工程处理效果。主要结论如下:1、生态沟渠运行效果在旱季,对TN,TP,COD的平均浓度削减率,添加微生物的生态沟渠分别为70.3%,66.6%,73.7%;未添加微生物的生态沟渠为48.3%,60.6%,58.0%,而传统沟渠则为30.1%,23.8%,18.4%。添加微生物的生态沟渠对各污染物的削减率较未添加微生物的生态沟渠均提高20-30%。而在雨季,由于进水流量大,停留时间短,进水浓度较旱季偏低,而且两侧农田排水的汇入,造成雨季浓度削减变化不明显,但仍好于传统对照沟渠。2、各处理单元对污染物削减率总体来讲,5个处理单元对各污染物削减率依次为:竹炭拦截段＞沉砂段＞砾石拦截段＞陶粒拦截段＞厌氧段。虽然厌氧段对污染物削减率较低,但其对后3段拦截段净化起到重要作用。3、工程技术经济指标与传统沟渠相比,生态沟渠具有污水净化效果突出、排洪通畅、景观效果良好等优点,而且不另占用土地,投资成本仅1000元/m3,运行成本0.19元/m3。因此将农田沟渠改造成能净化污水的生态沟渠,不仅具有技术可行性,也具经济可行性,此技术适宜我国滇池流域广大农村地区,具有实用性和推广价值。新一村属于居民新区,利用新区边闲置土地构建沟基复合床污水处理系统。通过对工程进出水进行监测,考察工程运行效果,主要得出以下结论:1、沟基复合床运行效果预处理单元（调节沉淀池+厌氧折流沟）对SS,COD,TP,TN的平均削减率分别为58.76%,36.58%,25.21%,12.16%,基质渗滤床分别为58.31%,68.91%,80.08%,47.16%,预处理单元通过沉淀和提供厌氧环境,对SS和COD表现很好的处理效果,从而保证污水在基质渗滤床得到更好的净化。2、灌水期间系统出水水质变化沟基复合床系统进行连续运行表明,头12小时系统对污染净化效率逐渐下降趋势,随后保持稳定。3、间歇运行对系统处理效果影响通过对沟基复合床系统进行1d,2d,3d的间歇运行,结果表明随着间歇时间的加大,系统对污染物的去除效果有很大的提高。4、工程技术经济指标沟基复合床系统具有良好的技术经济性,水力负荷为0.83m3/m2·d,污染削减负荷COD 0.172kg/m2·d、TN0.031 kg/m2·d、TP0.003 kg/m2·d、SS 0.120kg/m2·d;整个工程投资指标为802.8/m3·d,运行费用为0.13元/m3。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 滇池水污染概况
• 1.2 城郊面源污染概述
• 1.3 城郊面源污水生态处理技术
• 1.3.1 城郊面源污水生态处理技术
• 1.3.1.1 土地处理系统
• 1.3.1.2 沟渠湿地系统
• 1.3.2 污水生态处理工程中的基质
• 1.3.2.1 基质的作用
• 1.3.2.2 基质的选择
• 1.3.2.3 污水生态处理工艺中常见基质
• 1.3.3 污水生态处理工程中的植物
• 1.3.3.1 植物的作用
• 1.3.3.2 植物的选择
• 1.3.3.3 污水生态处理工艺中常见植物
• 1.4 本研究的目的意义
• 第二章 材料与方法
• 2.1 区域选择与概况
• 2.1.1 农田生态沟渠实施地点背景
• 2.2.2 沟基复合床实施地点背景
• 2.2 研究方法
• 2.2.1 农田生态沟渠
• 2.2.1.1 工程设计
• 2.2.1.2 分析指标与测定方法
• 2.2.2 沟基复合床
• 2.2.2.2 工程设计
• 2.2.2.3 分析指标与测定方法
• 2.3 研究内容
• 2.3.1 工程内容
• 2.3.2 研究内容
• 2.3.2.1 农田生态沟渠
• 2.3.2.2 沟基复合床示范工程
• 第三章 研究结果与分析
• 3.1 农田生态沟渠
• 3.1.1 背景调查结果
• 3.1.1.1 降雨状况
• 3.1.1.2 温度状况
• 3.1.2 工程进水水质水量
• 3.1.2.1 旱季进水水质水量
• 3.1.2.2 雨季进水水质水量
• 3.1.3 对污染物的去除效果
• 3.1.3.1 旱季运行效果
• 3.1.3.2 雨季处理雨污混合污水效果
• 3.1.4 污染物削减量估算
• 3.1.5 工程投资和运行成本分析
• 3.1.5.1 投资成本
• 3.1.5.2 运行成本
• 3.1.6 小结
• 3.2 沟基复合床
• 3.2.1 工程处理水质水量
• 3.2.1.1 水质
• 3.2.1.2 水量
• 3.2.2 工程处理效果
• 3.2.2.1 灌水期出水水质变化
• 3.2.2.2 不同处理单元的比较
• 3.2.2.3 间歇进水处理效果比较
• 3.2.2.4 处理效果动态变化
• 3.2.3 工程污染物削减量估算
• 3.2.4 工程建设和运行成本分析
• 3.2.4.1 投资成本
• 3.2.4.2 运行成本
• 3.2.5 小结
• 第四章 研究结论
• 4.1 农田生态沟渠
• 4.1.1 生态沟渠处理效果比较
• 4.1.2 各处理单元对污染物削减差异
• 4.1.3 外源添加微生物对污染物削减差异
• 4.1.4 工程技术经济指标
• 4.2 沟基复合床
• 4.2.1 不同处理单元的处理效果
• 4.2.2 灌水期间系统出水水质变化
• 4.2.3 间歇运行系统运行效果
• 4.2.4 工程技术经济指标
• 参考文献
• 致谢
• 读研期间发表论文情况一览表