青岛某人工水系水质评价与基于景观回用的污水混凝深度处理技术研究

【摘要】：随着我国经济技术的不断发展和人民生活水平的不断提高，人们对于居住区域中水环境的要求也愈来愈高。人工景观水体具有美化环境、防洪排涝以及调节生态环境等诸多功能，因此被越来越多地应用到人们的生活中。但在其有效地改善生活环境的同时，水体水质恶化也给人们带来了许多不可忽视的问题。因此，有针对性地对人工景观水体进行水质分析及污染控制研究，将对保障景观水体水域功能的实现、加强城市水环境建设有重大意义。 本文以青岛市高新区人工水系为研究对象，针对其污染现状及存在的主要环境问题，通过长期水质监测与现场调查，对该人工水系进行了水质状况评价及水体富营养化评价，分析了各指标对人工水系富营养化水平的影响。同时针对采用污水处理厂尾水作为景观回用水补水水源的问题，研究了污水处理厂尾水混凝深度处理技术及其影响因素的优化，以控制其尾水排放至人工水系后带来的不良影响。本文的主要研究内容包括：（一）人工水系水质分析与水质评价。通过定期监测水系中主要污染物浓度及水质变化情况，分析该人工水系水质现状并进行水质评价。（二）人工水系富营养化评价及影响因素分析。利用现场监测数据对人工水系进行了富营养化评价，判断该人工水系的富营养化水平，并分析各因素对人工水系富营养化程度的影响。（三）回用于景观水体的污水处理厂尾水深度处理工艺优化研究。针对污水处理厂尾水排放至人工水系作为景观补水水源后可能引起不良影响的问题，研究了采用混凝/沉淀技术对污水处理厂二级出水进行深度处理的可行性，确定混凝剂的最佳投加量及最适絮凝pH值，以降低污水处理厂尾水排放对人工水系水质的影响。 （一）人工水系水质分析与水质评价结果如下： 人工水系的水温在全年大部分时间中均有利于藻类的生长；水体盐度波动幅度较大，各点盐度分布存在较大差异；人工水系中悬浮物较多、浊度、色度较大，给人带来较强的不悦感；水体呈偏碱性；表层水中藻类大量繁殖，溶解氧普遍过饱和；高新区人工水系水体有机污染物含量高，可生化性较差；水体中总氮污染严重，总磷超标情况相对总氮略好；其整体叶绿素浓度高、蓝绿藻密度较大，水体存在一定富营养化现象。 人工水系整体处于污染状态，主要污染因子为总氮、CODCr，潜在污染因子为CODMn。该人工水系各组成区域中，八个取样点在监测时段内满足《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅴ类标准的比例分别为3.0%、97.1%、48.5%、53%、63.6%、26.5%、67.7%和69.7%。青岛高新区人工水系整体水质处于污染状态，严重影响到该景观水系的观赏功能，生态环境急需改善。 （二）人工水系富营养化评价及影响因素分析结果如下： 人工水系整体富营养化严重，在整个监测时段内仅有一处监测点位在78.3%的时间内未发生富营养化，其余各点全部发生富营养化。各取样点多存在中度至重度富营养化，发生重度富营养化的比例占到50%及以上。 人工水系氮磷比处于最适宜藻类生长的范围中，磷是该人工水系水体富营养化发生的主要限制因子。该水系具有发生富营养化的有利水文条件，水温、溶解氧、pH值的变化均会引起水体中释磷现象的发生，从而使底泥向水体中释放磷，导致水中磷负荷增加，从而导致富营养化水平的加重。 （三）回用于景观水体的污水处理厂尾水深度处理工艺优化研究结果如下： 综合考虑人工水系中磷、悬浮物的本底值与污水处理厂尾水中磷和悬浮物的含量，在污水处理厂深度处理工艺中，低浓度磷原水条件下，三氯化铁最佳投加量为10mg/L、絮凝最适pH值为7.0；中浓度磷原水条件下，三氯化铁最佳投加量为20mg/L、絮凝最适pH值为6.0；高浓度磷原水条件下，三氯化铁最佳投加量为25mg/L、絮凝最适pH值为6.0。经过混凝剂最佳投加量、最适絮凝pH值条件下的混凝沉淀处理后，污水处理厂尾水排放至人工水系，可对水体中碱度、浊度、表色起到一定稀释作用，不会引起水质恶化，对人工水系水质改善有促进作用。 【关键词】：人工水系 水质评价 富营养化评价 深度处理 混凝
【学位授予单位】：青岛理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：X703.1;X824
【目录】：

• 摘要8-10
• Abstract10-12
• 第1章 绪论12-20
• 1.1 人工景观水体的概况12-15
• 1.1.1 人工景观水体的概念12
• 1.1.2 人工景观水体的功能与重要性12-13
• 1.1.3 我国城市人工景观水体的主要污染源13-15
• 1.1.4 我国景观水体面临的主要问题15
• 1.2 人工景观水体富营养化15-17
• 1.2.1 水体富营养化的概念15
• 1.2.2 水体富营养化的危害15-16
• 1.2.3 典型水体的富营养化状况16-17
• 1.3 再生水回用于景观水体的探讨17-20
• 1.3.1 再生水回用于景观水体的意义17-18
• 1.3.2 国内外再生水回用于景观水体的发展现状18-19
• 1.3.3 再生水回用于景观水体存在的问题19-20
• 第2章 课题研究的目的、意义及方法20-23
• 2.1 课题研究背景、目的及意义20
• 2.2 课题研究对象20-21
• 2.3 研究内容与方法21-23
• 第3章 人工水系水质分析及水质评价23-52
• 3.1 人工水系水质监测方案23-25
• 3.1.1 水质监测点位23-24
• 3.1.2 水质监测方法24-25
• 3.2 人工水系水质现状分析25-41
• 3.2.1 理化指标25-32
• 3.2.2 营养盐及有机污染物综合指标32-40
• 3.2.3 生物指标40-41
• 3.3 人工水系水质现状评价41-50
• 3.3.1 典型水质评价方法简介41-44
• 3.3.2 综合水质标识指数法评价方法44-46
• 3.3.3 水质评价结果46-50
• 3.4 本章小结50-52
• 第4章 人工水系富营养化评价及影响因素分析52-65
• 4.1 人工水系富营养化评价52-56
• 4.1.1 典型湖泊富营养化评价方法52-53
• 4.1.2 综合营养状态指数法评价方法53-54
• 4.1.3 人工水系富营养化评价结果54-56
• 4.2 人工水系富营养化影响因素分析56-62
• 4.2.1 营养盐含量57-59
• 4.2.2 水文条件59-60
• 4.2.3 水温60
• 4.2.4 溶解氧60-61
• 4.2.5 pH 值61-62
• 4.3 本章小结62-65
• 第5章 基于景观回用的污水混凝深度处理技术优化65-81
• 5.1 试验材料与方法65-67
• 5.1.1 试验药品及仪器65-66
• 5.1.2 试验原水水质66
• 5.1.3 试验内容66
• 5.1.4 试验方法66-67
• 5.2 结果与分析67-80
• 5.2.1 混凝剂投加量、絮凝 pH 值对水中污染物去除效果的影响67-77
• 5.2.2 混凝沉淀深度处理后的尾水对人工水系的影响77-80
• 5.3 本章小结80-81
• 第6章 结论与建议81-84
• 6.1 结论81-83
• 6.2 建议83-84
• 参考文献84-88
• 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况88-89
• 致谢89

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