复合型人工湿地污水生物脱氮途径分析-市政工程专业论文.docxVIP

中文摘要 中文摘要 重庆大学硕 重庆大学硕士学位论文 I I PAGE PAGE VI 摘 要 人工湿地技术广泛运用于远离城市污水管网的居民小区、别墅区、旅游景区、 中小城镇、厂矿企业、农村的生活污水、生产废水和微污染水源水等的处理。由 于其工程基建和运行费用低、工艺设备简单、维护管理方便等特点，人工湿地污 水处理工艺开始在村镇水污染控制方面发挥越来越重要的作用。对人工湿地污染 物去除机理进行研究，将为人工湿地的优化设计和运行管理提供一定的设计参数 和技术支持。本论文对本课题组开发的一种新型复合型人工湿地：折流式+侧向潜 流式人工湿地系统的脱氮途径进行了研究。实验点为重庆市白市驿镇清河农业园 人工湿地污水厂，该污水厂主要收集生活污水以及部分农业用水。研究希望通过 该人工湿地中氮元素的时空分布特征及脱氮效能来分析并讨论厌氧氨氧化等非传 统生物脱氮反应的作用，以便确定该复合型人工湿地污水生物脱氮的途径。 论文分析了复合型人工湿地污水厂整体及各构筑物沿程的脱氮变化规律，得 出复合型人工湿地对常规污染物均有良好的去处效果，尤其是 NH4+-N、TN 的整 体平均去除率分别达 77.6%和 68.9%；污水厂中侧向潜流湿地构筑物对污染物的去 除发挥重要的作用，尤其是对 NH4+-N 和 TN 而言是去除率最高的构筑物，并显著 高于其他各个构筑物，污水经过侧向潜流湿地构筑物后氧化还原状态也得到了明 显改善。 论文分析了复合型人工湿地各构筑物沿程脱氮规律的季节性变化情况，得出 复合型人工湿地理化指标中仅温度夏季显著高于其他季节，非氮常规污染物中仅 TP 的去除受季节影响较大但不存在显著性差异；氮元素的去除也受季节影响，TN 夏季去除率显著高于冬季，NH4+-N 的去除也是夏秋季节高于春冬季节，但 NH4+-N 的去除率各季节差异性不显著；各季节中侧向潜流湿地构筑物依然是主要的脱氮 构筑物。 论文对复合型人工湿地中的新型侧向潜流湿地沿程污水生物脱氮规律进行了 研究，得出新型侧向潜流湿地好氧、缺氧和厌氧环境交替出现的特殊氧化还原状 态，可能为氨氮亚硝化、厌氧氨氧化等反应提供了条件，从而实现了低 C/N 比进 水条件下的高效脱氮；有机碳和氮素降低的比率不满足传统的生物硝化反硝化脱 氮要求也反映出侧向潜流湿地构筑物发生了非传统的氨氮亚硝化、厌氧氨氧化脱 氮等脱氮途径。 人工湿地脱氮途径中，靠植物收割的脱氮量仅占总氮去除量的 8%~16%，剩 下的为微生物作用脱氮，可见污水生物脱氮为人工湿地的主要脱氮途径。本复合 型人工湿地污水生物脱氮途径即有传统的生物硝化反硝化反应，又有非传统的氨 氮亚硝化、厌氧氨氧化反应等脱氮途径；本课题中新型侧向潜流湿地中溶解氧较 低 和 碳 源 不 足 可 能 制 约 了 其 传 统 硝 化 反 硝 化 反 应 ， 而 氨 氮 亚 硝 化 反 应 （ 由 NH4+-N→NO2--N）可能是非传统脱氮途径的限制步骤。 关键词：人工湿地，脱氮途径，污水处理，村镇水污染控制，厌氧氨氧化 英文摘要 英文摘要 重庆大学硕 重庆大学硕士学位论文 III III PAGE PAGE IV ABSTRACT Constructed wetland technology widely used in the residential area, villas, tourist attractions, small towns, industrial enterprises, rural sewage and slightly polluted source water treatment. Its construction costs and running costs are low; its equipments are simple and easy management or maintenance. For that reasons, constructed wetland technology began to play an increasingly important role in the villages’ water pollution control. The study of pollutant removal mechanism of constructed wetland will provide some design parameters and technical support for optimization of design and operation of the constructed wetland management. In this thesis, the pathway of