沟渠式生物接触氧化法处理农村面源污水的试验研究

【摘要】： 本研究将沟渠湿地与生物接触氧化法工艺相结合处理农村面源污水,形成了一套沟渠式生物接触氧化法农村面源污水处理系统。在系统实际运行过程中,通过对示范工程和模拟沟渠湿地系统水质连续监测,填料上生物膜微生物种群数量统计分析、酶活性测定以及优势菌的分离、纯化和鉴定,得出以下结论: 1.示范工程沟渠湿地构建生物基堰氧化塘,采用沟渠坡岸构造湿地废水处理技术以及设置生物栅净化沟渠径流废水,对农村面源污水中总氮、氨氮、COD_(cr)以及总磷的平均去除率分别为56%、66%、69%和62%;填料上生物膜微生物类群中细菌占主导地位,微生物总数与面源污水总氮和COD_(cr)的平均去除率呈显著正相关。 2.模拟村庄面源污水在总氮浓度70～80 mg/L,氨氮浓度30～40 mg/L,COD_(cr)浓度130～290 mg/L,总磷浓度10～13 mg/L,水力负荷1.9～2.4m~3/m~2·d的条件下,模拟沟渠湿地系统对污水中总氮、氨氮、COD_(cr)以及总磷的平均去除率分别可达67%、81%、84%和64%;该系统对模拟村庄面源污水的处理受水质变化影响较小,说明沟渠式生物接触氧化法工艺污水处理组合系统是一个比较稳定的工艺系统。 3.通过对模拟沟渠式生物接触氧化组合系统填料上生物膜中功能菌的研究,功能菌数量均随气温升高出现增长趋势,氨化细菌和反硝化细菌数量与氮的平均去除率相关:氨化细菌数量与模拟村庄面源污水中总氮的平均去除率相关性极显著,与氨氮的平均去除率相关性显著;反硝化细菌数量与模拟村庄面源污水中总氮和氨氮的平均去除率均呈显著正相关。 4.通过对模拟沟渠式生物接触氧化组合系统填料上生物膜酶活性与水质净化效果以及微生物数量关系的研究,生物膜脲酶活性与总氮的平均去除率相关性极显著,与氨氮的平均去除率相关性显著,且与膜中微生物总数的相关性也达到显著水平;磷酸酶活性与污水中总磷的平均去除率相关性不显著;脱氢酶活性与有机物平均去除率的相关性达到显著水平。 5.对模拟沟渠式生物接触氧化组合系统填料上生物膜中优势菌进行分离纯化和鉴定,优势菌种群分别为:芽孢梭菌属、乳酸杆菌属、葡萄球菌属、芽孢杆菌属、微球菌属、产碱菌属、短杆菌属和假单孢菌属,该结果为治理农村面源污水提供了微生物方面的理论参考。 【关键词】：面源污染 沟渠湿地系统 生物接触氧化法 生物膜 优势菌
【学位授予单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 1.文献综述11-19
• 1.1 前言11
• 1.2 面源污染现状11-12
• 1.3 国内外对面源污染治理的研究进展12-14
• 1.4 国内外生物接触氧化法应用现状14-15
• 1.5 沟渠湿地生物接触氧化法工艺系统的提出15-18
• 1.5.1 沟渠湿地生物接触氧化法工艺处理污水机理16-17
• 1.5.2 面源污水中总氮、氨氮、有机物和总磷的去除机理17-18
• 1.6 本研究的目的和意义18-19
• 2.材料与方法19-29
• 2.1 示范工程实验区描述19-20
• 2.2 示范工程样品采集与分析20-21
• 2.3 模拟沟渠湿地试验21-23
• 2.3.1 模拟沟渠湿地系统工艺流程21-22
• 2.3.2 工艺运行条件22-23
• 2.3.2.1 系统启动阶段22
• 2.3.2.2 进水22
• 2.3.2.3 样品采集与分析22-23
• 2.4 实验材料23
• 2.5 实验设备23
• 2.6 分析方法23-29
• 2.6.1 水质分析方法23-25
• 2.6.2 微生物计数25-26
• 2.6.3 酶活性的测定26-27
• 2.6.4 细菌鉴定方法27-29
• 3 结果与分析29-45
• 3.1 示范工程沟渠湿地系统水质监测结果29-32
• 3.1.1 示范工程沟渠湿地系统对农村面源污水的去除效果29-32
• 3.1.1.1 沟渠湿地系统对农村面源污水中总氮的去除效果29-30
• 3.1.1.2 沟渠湿地系统对农村面源污水中氨氮的去除效果30-31
• 3.1.1.3 沟渠湿地系统对农村面源污水中COD_(cr)的去除效果31
• 3.1.1.4 沟渠湿地系统对农村面源污水中总磷的去除效果31-32
• 3.2 示范工程沟渠湿地系统生物膜中微生物数量测定32-34
• 3.3 模拟沟渠湿地系统水质监测结果34-37
• 3.3.1 组合系统对模拟村庄面源污水中总氮的去除效果34
• 3.3.2 组合系统对模拟村庄面源污水中氨氮的去除效果34-35
• 3.3.3 组合系统对模拟村庄面源污水中COD_(cr)的去除效果35-36
• 3.3.4 组合系统对模拟村庄面源污水中总磷的去除效果36-37
• 3.4 模拟沟渠湿地系统生物膜中微生物数量测定37-40
• 3.5 微生物数量与水质净化效果的关系40-41
• 3.6 生物膜酶活性与水质净化效果的关系41-42
• 3.6.1 脲酶活性与总氮、氨氮和COD_(cr)的去除率关系41
• 3.6.2 磷酸酶活性与总磷和COD_(cr)的去除率关系41-42
• 3.6.3 脱氢酶活性与COD_(cr)的去除率关系42
• 3.7 生物膜酶活性与微生物数量的关系42-43
• 3.8 模拟沟渠湿地系统生物膜优势菌鉴定结果43-45
• 3.8.1 斜面菌落形态43
• 3.8.2 个体形态43-44
• 3.8.3 生化特征测定结果44
• 3.8.4 生理特征测定结果44-45
• 3.8.5.结论45
• 4.结论与建议45-48
• 4.1 结论45-46
• 4.2 建议46-48
• 参考文献48-54
• 附录54-57
• 致谢57-58
• 攻读硕士期间发表的学术论文58

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