人工湿地系统处理干旱区农村生活污水的应用研究

论文摘要

本以乌鲁木齐县域为典型干旱区农村,研究构建适合干旱区农村生活污水净化处理的人工湿地系统,力求达成人工湿地污水净化系统在干旱区农村的推广和应用的最终目标。论文的主要研究内容和成果如下:（1）干旱区人工湿地介质填料的研究与开发在实验室内从人工湿地介质填料的材料微观特征、矿物组分、吸附性能、解析效果、经济性等方面对人工湿地介质填料的性能进行综合评价,通过研究探求适合在干旱区生态条件下适合处理净化农村生活污水的介质填料。综合考虑,总体性能好的填料为灰棕漠土、高炉渣。（2）干旱区人工湿地植物水生植物系统构建研究以乌鲁木齐周边常见的水生植物芦苇、美人蕉、菖蒲、香蒲、灯心草等进行研究,通过实验了解这些植物对污染物的去除能力、对氮、磷的去除作用。综合考虑建议在干旱区人工湿地技术净化处理系统中,以芦苇为主要的水生植物,辅以一定的美人蕉和菖蒲。（3）潜流式人工湿地在干旱区运行的中试研究2005年7月-2006年10月,在选择典型干旱区农村乌鲁木齐县平西梁村建立潜流人工湿地的中试模拟装置,对潜流式人工湿地系统进行了15个月的现场监测试验,研究了在干旱地区特殊气候环境的条件下潜流式人工湿地系统全年运行的特点和规律,并分析了在干旱地区水力停留时间和植物收割对于人工湿地污水净化效果的影响规律。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 我国农村水资源污染现状
• 1.2 农村污水处理技术述评
• 1.2.1 人工湿地处理系统
• 1.2.2 高效藻类塘处理技术
• 1.2.3 蚯蚓生态滤池污水处理技术
• 1.2.4 厌氧生物处理技术
• 1.2.5 土壤地下渗滤处理系统
• 1.3 干旱区农村水资源情况
• 1.3.1 干旱区的界定
• 1.3.2 乌鲁木齐所辖农村水资源概况
• 1.4 人工湿地技术概述
• 1.4.1 人工湿地的由来和特点
• 1.4.2 人工湿地技术的研究与应用
• 1.5 问题的提出
• 1.5.1 农村生活污水的发生量和特征
• 1.5.2 农村生活污水的治理现状与压力
• 1.5.3 人工湿地处理干旱区农村生活污水的研究
• 1.6 研究的目的与意义
• 1.7 研究的目标
• 1.8 研究的思路和主要内容
• 1.8.1 干旱区人工湿地介质填料的研究与开发
• 1.8.2 干旱区人工湿地植物水生植物系统构建研究
• 1.8.3 潜流式人工湿地在干旱区运行的中试研究
• 1.9 研究技术路线
• 第二章 人工湿地技术理论基础
• 2.1 人工湿地的分类和组成
• 2.1.1 按植物形式分类
• 2.1.2 按布水方式分类
• 2.2 人工湿地设计的理论基础
• 2.2.1 表面积的确定
• 2.2.2 表面负荷率
• 2.2.3 水力传导率
• 2.2.4 水力停留时间
• 2.3 人工湿地污染物去除机理
• 2.3.1 介质的作用
• 2.3.2 水生植物的作用
• 2.3.3 微生物的作用
• 第三章 干旱区人工湿地介质填料开发研究
• 3.1 介质填料的选择
• 3.2 介质填料的性质
• 3.2.1 灰棕漠土
• 3.2.2 高炉渣
• 3.2.3 沸石
• 3.2.4 砾石
• 3.2.5 河砂
• 3.3 介质填料特性分析
• 3.4 介质填料的静态吸附和等温释放特性研究
• 3.4.1 试验方法与装置
• 3.4.2 介质填料对氨氮静态吸附性能分析结果
• 3.4.3 介质填料对磷素静态吸附性能分析结果
• 3.4.4 低温条件下介质填料的吸附能力研究
• 3.4.5 静态吸附试验小结
• 3.5 介质填料的动态吸附特性研究
• 3.5.1 试验方法与装置
• 3.5.2 COD去除效果分析
• 3.5.3 氨氮去除效果分析
• 3.5.4 总磷去除效果分析
• 3.5.5 动态吸附试验小结
• 3.6 介质填料价格分析
• 3.7 本章小结
• 3.7.1 本章主要研究结论
• 3.7.2 本章创新点
• 第四章 干旱区人工湿地水生植物系统的构建研究
• 4.1 干旱区水生植物概况
• 4.2 人工湿地水生植物筛选的原则
• 4.2.1 根系发达，净化能力强原则
• 4.2.2 具有抗逆性原则
• 4.2.3 适地适种原则
• 4.2.4 合理搭配不同植物物种原则
• 4.2.5 收割容易，易于管理原则
• 4.2.6 综合利用价值高原则
• 4.2.7 美化景观作用原则
• 4.3 人工湿地水生植物的筛选试验
• 4.3.1 试验方法
• 4.3.2 试验装置
• 4.3.3 试验水质
• 4.3.4 污染物去除效果分析
• 4.3.5 COD去除效果
• 4.3.6 氨氮去除效果分析
• 4.3.7 总磷去除效果分析
• 4.3.8 SS去除效果分析
• 4.4 本章小结
• 4.4.1 本章主要结论
• 4.4.2 本章创新点
• 第五章 干旱区人工湿地运行研究
• 5.1 平西梁村自然地理情况概述
• 5.1.1 地理位置
• 5.1.2 气温和日照
• 5.1.3 降水量
• 5.1.4 风向、风速
• 5.2 潜流人工湿地中试试验系统
• 5.3 试验用水水质
• 5.4 取样与测试
• 5.5 结果及分析
• 5.5.1 干旱区潜流人工湿地对农村污水处理效果分析
• 5.5.2 水力停留时间对去除效果的影响
• 5.5.3 收割对于去除效果的影响分析
• 5.6 本章小结
• 5.6.1 本章主要结论
• 5.6.2 本章创新点
• 第六章 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文、科研工作
• 作者简介