人工湿地在奶牛场污水处理中的应用研究

【摘要】：人工湿地污水处理技术具有高效率、低能耗的特点,近年来,该技术在城镇污水处理、面源污染治理中倍受关注。由于湿地技术的运用既可以提高水资源的利用,更好地保护水环境,又符合可持续发展的理念,所以人工湿地污水处理技术将是低碳循环经济发展的必然选择。 本论文采用以土壤为基质,黑麦草、象草为主要植被,通过模拟间歇性人工湿地净化系统处理不同浓度的奶牛场污水试验；田间组合人工湿地的方法处理牛场的污水试验。研究黑麦草和象草对畜牧场污水净化的效果及机制；研究人工湿地的方法对高浓度畜牧场污水处理效果。 模拟间歇性人工湿地净化系统结果表明,冬春季黑麦草在间歇性进水的污水浓度高达TN816.8±125.1mg·L-1,NH4-N443.6±97.9mg·L-1, NO3-N141.5±51.7mg·L-1,TP 42.9±11.2 mg·L-1, pH 8.0±0.5, COD 2468.2±237.4 mg·L-1,都能较好的适应,生长良好。在不同浓度处理的净化系统中,水力停留时间为8d的条件下,铵氮的去除率为75.9～88.3%；硝态氮的去除率平均为69.3%；总氮的去除率74.5～83.1%；总磷的去除率90%以上；COD的去除率60.5～76.8%；各处理效果与污水的浓度呈负相关。本试验黑麦草对污水中氮、磷的吸收转化在系统对氮磷净化中的贡献率平均仅为20.03%和20.42%。夏秋季象草在间歇性进水的污水处理中同样生长良好。在不同浓度处理的净化系统中,各指标的去除效果与冬春季黑麦草相似,但效果好于黑麦草；水力停留时间为8d的条件下,铵氮的去除率为91.2～94.9%；硝态氮的去除率为86.9～90.3%；总氮的去除率91.2～92.6%；总磷的去除率93.1～92.6%；COD的去除率66.8～76.3%；象草对污水中氮、磷的吸收转化在系统对氮磷净化中的贡献率平均为25.12%和31.20%。 田间组合人工湿地的试验结果表明：在水力停留4d后各污染指标均可降低80%左右,适当延长水力停留时间可提高降污效果；夏秋季与春冬季污水各指标的去除率相差不大。污水流经类潜流式人工湿地时,SS下降最多,达到77.0%；利用污水中的养分种植象草、玉米和黑麦草,一年可节省近3万元的肥料；而收获的象草、玉米、黑麦草按当地收购价折算,每年能为奶牛场节省饲料成本6.5万元以上 【关键词】：人工湿地 黑麦草 象草 奶牛场 污水处理 吸收转化
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-13
• 第一章 绪论13-22
• 1.1 研究目的和意义13-14
• 1.2 国内外研究进展14-19
• 1.2.1 人工湿地概述14-15
• 1.2.2 人工湿地处理污水的机理15-16
• 1.2.3 人工湿地系统构建与工艺16-19
• 1.2.4 人工湿地的应用前景19
• 1.3 研究内容和方法19-22
• 1.3.1 研究目标19
• 1.3.2 研究内容19-20
• 1.3.3 采取的研究方法原理及技术路线20-22
• 第二章 材料与方法22-26
• 2.1 试验场地及设置22-23
• 2.1.1 人工湿地构建与设置22
• 2.1.2 模拟试验22-23
• 2.2 人工湿地植物的生物学特性23
• 2.2.1 黑麦草的生物学特性23
• 2.2.2 象草的生物学特性23
• 2.2.3 玉米的生物学特性23
• 2.3 不同湿地植物对污水净化效果试验23-24
• 2.3.1 模拟人工湿地黑麦草对污水净化效果试验23-24
• 2.3.2 模拟人工湿地象草对污水净化效果试验24
• 2.4 湿地植物全年轮作对污水净化效果试验24
• 2.5 分析测试方法24-25
• 2.6 数据处理25-26
• 第三章 结果与分析26-39
• 3.1 模拟人工湿地黑麦草的生长及对污水净化效果26-31
• 3.1.1 不同污水浓度对黑麦草生长的影响26-28
• 3.1.2 黑麦草对污水中氮的吸收转化28-29
• 3.1.3 黑麦草在系统对氮净化中的贡献率29
• 3.1.4 黑麦草对污水中磷的吸收转化29-30
• 3.1.5 黑麦草在系统对磷净化中的贡献率30-31
• 3.1.6 种植黑麦草对污水中的COD影响31
• 3.2 模拟人工湿地象草的生长及对污水净化效果31-35
• 3.2.1 象草对污水中氮的吸收转化31-33
• 3.2.2 象草对污水中磷的吸收转化33-34
• 3.2.3 象草在系统对氮、磷净化中的贡献率34
• 3.2.4 种植象草对污水中的COD影响34-35
• 3.3 人工湿地系统对污水净化效果35-37
• 3.3.1 不同水力滞留时间对污水净化效果的影响35-36
• 3.3.2 不同季节人工湿地系统对污水净化效果的影响36-37
• 3.4 效益分析37-39
• 3.4.1 生态效益37
• 3.4.2 社会经济效益37-39
• 第四章 结论39-42
• 4.1 试验总结39
• 4.2 创新点39-40
• 4.3 人工湿地在奶牛场污水处理应用前景分析40-42
• 4.3.1 人工湿地净化污水技术特点和应用40
• 4.3.2 人工湿地在奶牛场污水处理推广应用前景40-42
• 参考文献42-46
• 致谢46-47
• 作者简介47

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