污染支流人工强化生态滤床实验研究

论文摘要

随着我国社会经济的快速发展,我国的水资源受到了严重的破坏。目前我国七大江河流域都已经受到不同程度的污染,其中辽河的污染是比较严重的。而条子河又是辽河中污染最严重的支流之一,严重影响了两岸人民的生活,所以条子河的治理势在必行。并且其流域的面源污染要比工业污染更加严重,面源污染成为条子河治理的关键。人工强化生态滤床是在平流式滤床和潜流人工湿地基础上发展而来的新型污水处理技术。该技术在日本的河川净化中有着广泛的应用,是控制面源污染的有效的方法之一。人工强化生态滤床其出水水质良好安全,基建和运行费用低廉,管理简单易行。但是另一方面,影响其出水水质的因素很多,这些因素通常包括：水力负荷、污染物负荷等负荷因素,水温、溶解氧含量、pH值等水质因素。本实验首先进行滤料的筛选,在滤料确定后进行挂膜启动试验。最后是污染负荷、水力负荷和曝气强度对COD、氨氮和总氮去除率的影响,并确定其最佳工艺条件。实验分析结果表明：(1)在曝气量与水力负荷相同的条件下,当进水COD浓度为150mg/L时,COD的去除率最大为87%。当浓度为300mg/L时,去除率只有40%,所以当进水COD浓度大于300mg/L时就几乎超出了滤床的浓度负荷。当氨氮进水浓度为20mg/L时去除率最大为71.2%。在浓度为70mg/L时,去除率只有27.1%,超出了滤床的氨氮浓度负荷。(2)在曝气强度相同的条件下,COD在水力负荷为20cm/d时去除率最大为71.37%。而氨氮、总氮在水力负荷为10cm/d时去除率最大,分别为73.5%、55.3%,在20cm/d的去除率只有略微下降,为了节省能量,所以最佳水力负荷为20cm/L。(3)在水力负荷为20cm/d的条件下,在气水比为6时,COD、氨氮和总氮的去除率都达到最大,分别为72.5%、67.3%和53.8%。所以最佳气水比为6。(4)在水力负荷为20cm/d、气水比为6的最佳工艺条件下,测定条子河的出水COD和氨氮分为26mg/L和1.6mg/L,分别可以达到《地表水环境质量标准》的Ⅳ类和V类标准。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题来源
• 1.2 河流污染状况综述
• 1.2.1 人类活动对河流环境的影响
• 1.2.2 我国地表水污染现状与分析
• 1.2.3 辽河流域地表水概况
• 1.3 农业面源污染
• 1.3.1 农业面源污染的概念及其特点
• 1.3.2 农业面源污染的现状
• 1.3.3 农业面源污染的来源
• 1.3.4 农业面源污染河流的修复技术
• 1.4 人工强化生态滤床
• 1.4.1 人工强化生态滤床的历史与发展现状
• 1.4.2 人工强化生态滤床的组成
• 1.4.3 人工强化生态滤床的净化机理
• 1.4.4 我国人工强化生态滤床的应用前景
• 1.5 本课题的研究目的及内容
• 1.5.1 本课题的研究目的
• 1.5.2 本课题的研究内容
• 第2章 实验部分
• 2.1 实验仪器及试剂
• 2.1.1 实验用水
• 2.1.2 实验仪器
• 2.1.3 实验试剂
• 2.1.4 实验装置
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 实验流程
• 2.2.2 滤料的筛选
• 2.2.3 人工强化生态滤床挂膜启动
• 2.2.4 人工强化生态滤床污染负荷
• 2.2.5 人工强化生态滤床水力负荷负荷
• 2.2.6 曝气强度对人工强化复合生态滤床的影响
• 2.3 实验测定方法
• 2.3.1 COD测定方法
• 2.3.2 氨氮的测定方法
• 2.3.3 总氮的测定方法
• 2.4 出水指标参比标准
• 第3章 结果与讨论
• 3.1 滤料的筛选
• 3.1.1 三物种滤料孔隙的差异
• 3.1.2 三种滤料的强度试验
• 3.2 人工强化生态滤床的挂膜与启动
• 3.2.1 挂膜期间COD的去除
• 3.2.2 挂膜期间氨氮的去除率
• 3.3 人工强化生态滤床污染负荷
• 3.3.1 COD污染负荷
• 3.3.2 人工强化生态滤床的氨氮污染负荷
• 3.4 人工强化生态滤床水力负荷
• 3.4.1 不同水力负荷对生态滤床COD的影响
• 3.4.2 不同水力负荷与氨氮去除率的关系
• 3.4.3 不同水力负荷与总氮去除率的关系
• 3.5 曝气强度对人工强化生态滤床的影响
• 3.5.1 不同曝气强度与COD去除率的关系
• 3.5.2 不同曝气强度与氨氮去除率的关系
• 3.5.3 不同曝气强度与总氮去除率的关系
• 3.6 人工强化生态滤床技术对条子河的处理效果
• 第4章 结论
• 参考文献
• 致谢