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《水平潛流人工濕地凈化受污染水體研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要摘要本研究以受污染水體為研究對象，進行了水平潛流人工濕地蘆葦?shù)[石系統(tǒng)、多植物(蘆葦；菖蒲；水蔥)礫石系統(tǒng)和蘆葦組合填料(礫石；沸石；鋼渣)系統(tǒng)凈化效能及其機理研究。研究內(nèi)容主要有：(1)水平潛流人工濕地凈化受污染水體的效能研究；(2)受污染水體中有機物在系統(tǒng)中的遷移轉(zhuǎn)化研究；(3)系統(tǒng)除磷途徑的機理研究；(4)系統(tǒng)中微生物多樣性研究；(5)水平潛流人工濕地碳氮循環(huán)機理模型研究。主要研究結(jié)論如下：(1)水平潛流人工濕地對受污染水體具有較好的凈化能力，當水力停留時間為2～8d時，進水濁度、COD、氨氮、總氮和總磷分別約為15,--45NTU、50,--110
2、mg·L-1、3—8mg·L一、3．5～12mg·L4和0．5～1．2mg·L。1的條件下，蘆葦?shù)[石系統(tǒng)的全年去除率分別為75％--98％、40％-一78％、．130％堋8％、5*／o--91％和00／o---90％，多植物礫石系統(tǒng)的去除率分別為80％一98％、42·}扣82％、．120％,,98％、5％．-96％和5％∞O％，蘆葦組合填料系統(tǒng)的去除率分別為73％田7％、45％,--75％、2i％．--98％、600／'0--91％和65％毋l％。在HRT≥4d時，3種類型系統(tǒng)出水有機物、氨氮和總氮在夏季和秋季均可穩(wěn)定達到地表水環(huán)境Ⅳ類水體標準，蘆葦組合填料
3、系統(tǒng)出水總磷則全年可穩(wěn)定達到Ⅳ水體標準。如以去除懸浮物和有機物為目標，推薦采用多植物礫石系統(tǒng)。如以去除營養(yǎng)元素為目標，推薦采用蘆葦組合填料系統(tǒng)。(2)系統(tǒng)迸水COD負荷率在5-．-459·m-3-d1時，COD的去除速率與負荷率呈顯著的線型相關(guān)，與季節(jié)、系統(tǒng)的植物種類和填料性質(zhì)無關(guān)。較系統(tǒng)類型，季節(jié)對COD的去除速率影響更顯著。系統(tǒng)進水氨氮、總氮、總磷負荷率分別在0．1~4．59·nl-3．d-1、0．2,-．6．09·m-3．d1、O．05-．-0．89·m-3·d。1時，除蘆葦?shù)[石系統(tǒng)和多植物礫石系統(tǒng)的冬季工況，其它各工況下氨氮、總氮、總磷的去除速率與負
4、荷率呈顯著的線型相關(guān)。植物吸收作用的季節(jié)性和是否存有沸石的吸附作用是3種類型水平潛流人工濕地系統(tǒng)中氨氮、總氮去除速率差異大小的主要影響因素，而總磷去除速率差異主要受植物吸收作用的季節(jié)性和是否存有鋼渣吸附沉淀作用的影響。(3)同蘆葦?shù)[石系統(tǒng)和多植物礫石系統(tǒng)相比，蘆葦組合填料系統(tǒng)的總氮和總磷去除速率受溫度影響較小。在總氮負荷率為和5．59·m-3．d4時，其總氮去除速摘要率的極差為其它2種系統(tǒng)的55％左右。就總磷的去除而言，在春季、夏季和秋季，3種類型的系統(tǒng)對其去除速率基本相當，在冬季，蘆葦?shù)[石系統(tǒng)和多植物礫石系統(tǒng)總磷去除速率低于0．19·m"3-d"1，而蘆葦
5、組合填料系統(tǒng)的總磷去除速率則基本不變，具有明顯的優(yōu)勢。(4)污染物負荷率與溫度對其去除速率影響的雙因素方差分析表明，較溫度而言，進水COD負荷率對其去除速率影響更顯著；與進水負荷率相比，溫度對蘆葦?shù)[石系統(tǒng)和多植物礫石系統(tǒng)的氨氮和總氮去除速率影響更顯著，但差異不大，蘆葦組合填料系統(tǒng)的顯著性分析結(jié)果恰好相反，進水負荷率的影響要遠遠高于溫度的影響；蘆葦組合填料系統(tǒng)的總磷去除速率與溫度變化無關(guān)，其它兩種系統(tǒng)的總磷去除速率與進水負荷率和溫度為正相關(guān)關(guān)系，且影響顯著，但差異不顯著。(5)在暖、寒兩季不同類型的水平潛流人工濕地中污染物沿程變化規(guī)律差異顯著。COD沿程降解速
6、率沿程呈逐步降低的趨勢，與季節(jié)和系統(tǒng)類型無關(guān)，且其中70％一85％的COD去除發(fā)生在系統(tǒng)的前1／4段。在暖季，系統(tǒng)對氮素和磷素的沿程去除規(guī)律差異不大。在寒季，蘆葦?shù)[石系統(tǒng)和多植物礫石系統(tǒng)對氮素和磷素的沿程去除規(guī)律也類似，而與蘆葦組合填料系統(tǒng)有很大的差異。寒季該系統(tǒng)1件v1／2沸石段中氨氮去除率達89％，系統(tǒng)1／2~3／4的鋼渣段中對總磷有80％左右的去除率。這表明寒季蘆葦組合填料系統(tǒng)中沸石對氨氮的吸附作用、鋼渣對磷的吸附沉淀作用是系統(tǒng)脫氮除磷的主要途徑。沸石吸附的氨氮約75％可通過植物和微生物再生。在進水總磷濃度為lnag·L4左右，HRT為4d的條件下，系
7、統(tǒng)除磷壽命約為10年，出水總磷穩(wěn)定達到Ⅳ水體標準使用期約為5年。(6)運用C-C／MS技術(shù)對系統(tǒng)出水有機物分析結(jié)果表明：多植物礫石系統(tǒng)和蘆葦組合填料系統(tǒng)出水中碳原子數(shù)、分子量和化合物組成類似，而與蘆葦?shù)[石系統(tǒng)差異較大。與蘆葦?shù)[石系統(tǒng)相比較，多植物礫石系統(tǒng)和蘆葦組合填料系統(tǒng)對污染物向低碳小分子遷移轉(zhuǎn)化徹底，因此其出水的COD更低。(7)填料中磷的空間分布與形態(tài)特征分析表明：礫石、沸石和鋼渣中磷增量分別以鈣鎂結(jié)合磷、殘余磷和鐵鋁態(tài)結(jié)合磷為主。第2年收割的植物量高于第1年收割的植物量，初秋季收割植物的含磷量明顯高于深秋季收割植物的含磷量，植物收割的最佳季節(jié)為lO月
8、底。各系統(tǒng)除磷的主要途徑均是填料的吸附沉淀作用，占除
