潜流人工湿地处理养猪场污水试验研究

【摘要】：本文针对养殖场污水高生化性和N、P含量高的特点，开展了利用潜流人工湿地法处理养殖场污水的研究。首先通过现场采集调查和实验室植物静态实验，选择出适应性强、生长速度快、适合处理较高浓度养殖场污水的湿地用植物；其次，通过实验筛选出来源广、价格低、吸附能力强、通气性和透水性好的人工湿地基质；第三，在比较不同浓度养猪场污水模拟潜流人工湿地污染物去除效果的基础上，构建了三个潜流湿地处理单元进行中试运行，对湿地的起动阶段、季节变化和床体内污染物迁移变化等进行了监测分析。主要研究结果如下： (1) 采用盆栽实验模拟潜流型人工湿地，研究了土壤、蛭石、煤渣和碎石四种基质不同组合下人工湿地净化养猪场污水的能力。结果表明：上层为蛭石和土壤混合物、下层为煤渣的组合污水处理效果最佳，14天后污水COD、氨氮、T-P的去除率分别达到了95.3％、100％和91.6％。在试验前期，四种不同组合基质的COD、氨氮、TP去处率差异明显，但试验后期COD、氨氮无明显差异，T-P去除率差异明显。 (2) 模拟潜流式人工湿地静态试验结果表明，芦苇、黑麦草和稗草等对湿地系统处理养猪场污水的COD、NH_4~+-N、T-P都有很好的调节和降解作用。其中，黑麦草和稗草的长势良好，生物量大，根系发达。稗草为养殖场周围的优势杂草，其生长竞争能力强，污水处理效果较好。 (3) 模拟潜流人工湿地处理低、中、高三种不同浓度的养猪场污水试验表明，在足够长的停留时间里，三个不同水平的试验系统均能达到较好的处理效果，COD的最终去除率可以达到90％左右，NH_4~+-N的最终去除率可以达到80％左右，T-P的最终去除率可以达到70％左右。但是，停留时间较短时(停留时间为4天)，只有在污水浓度较低的情况下模拟湿地系统净化效果才较好。 (4) 潜流式人工湿地处理单元的启动阶段运行效果不太稳定，三个湿地处理单元出水的COD、氨氮有较大的波动。随着时间的延长，湿地中植被、微生物逐渐适应，污水中污染物的去除效率有所增加。但是，当运行时间超过20天后处理效果又有所下降。此时，以低水位运行4天，然后恢复到原来水位，湿地处理污水 【关键词】：潜流式人工湿地 养猪场污水 基质 植物
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：X713
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 0 前言11-13
• 1 文献综述13-27
• 1.1 畜禽养殖业污水概况13-17
• 1.1.1 养殖业污水的主要来源13
• 1.1.2 养殖场污水的水质、水量13-15
• 1.1.3 畜禽养殖污水对环境的危害15-17
• 1.2 国内外养殖场污水处理现状17-18
• 1.2.1 国内外养殖场污水处理技术概况17-18
• 1.3 人工湿地系统18-19
• 1.4 人工湿地的设计与BOD负荷率19-20
• 1.5 影响人工湿地污水净化效率的因素20-25
• 1.5.1 基质的选择20-21
• 1.5.2 湿地植物的选择21-23
• 1.5.3 水力参数23
• 1.5.4 季节变化23-24
• 1.5.5 光照条件24
• 1.5.6 杂草及病虫害对人工湿地污水处理效果的影响24-25
• 1.6 人工湿地去除污染物的机制25
• 1.7 本研究主要内容及创新点25-27
• 1.7.1、主要研究内容26
• 1.7.2、本研究的创新点26-27
• 2 模拟潜流人工湿地利用不同基质处理养猪场污水效果试验27-34
• 2.1 材料与方法27-29
• 2.1.1 试验材料27-28
• 2.1.2 试验方法28-29
• 2.1.3 测定方法29
• 2.2 结果与讨论29-33
• 2.2.1 不同基质系统模拟潜流式人工湿地净化养猪场污水COD的效果分析29-30
• 2.2.2 不同基质系统模拟潜流式人工湿地净化养猪场污水氨氮的效果分析30-32
• 2.2.3 不同基质系统模拟潜流式人工湿地净化养猪场污水总磷的效果分析32-33
• 2.3 结论33-34
• 3 模拟潜流人工湿地不同植物处理养猪场污水效果试验34-40
• 3.1 材料与方法34-35
• 3.1.1 试验材料34-35
• 3.1.2 试验方法35
• 3.1.3 测定方法35
• 3.2 结果与讨论35-39
• 3.2.1 不同植物系统模拟潜流式人工湿地净化养猪场污水COD的效果分析35-37
• 3.2.2 不同植物系统模拟潜流式人工湿地净化养猪场污水氨氮的效果分析37-38
• 3.2.3 不同植物系统模拟潜流式人工湿地净化养猪场污水总磷的效果分析38-39
• 3.3 结论39-40
• 4 模拟潜流人工湿地处理不同浓度养猪场污水效果试验40-45
• 4.1 材料与方法40-41
• 4.1.1 试验材料40
• 4.1.2 试验方法40-41
• 4.1.3 测定方法41
• 4.2 结果与讨论41-43
• 4.2.1 模拟潜流式人工湿地处理不同浓度水平的养猪场污水COD的效果分析41-42
• 4.2.2 模拟潜流式人工湿地处理不同浓度水平的养猪场污水氨氮的效果分析42-43
• 4.2.3 模拟潜流式人工湿地处理不同浓度水平养猪场污水总磷的效果分析43
• 4.3 结论43-45
• 5 潜流人工湿地处理养猪场污水启动阶段研究45-51
• 5.1 材料与方法45-47
• 5.1.1 潜流人工湿地的构成和植物播种、移栽45-47
• 5.1.2 试验设计及运行条件47
• 5.1.2 水质分析方法47
• 5.1.3 畜禽养殖业污水无害化环境标准47
• 5.2 结果与讨论47-50
• 5.2.1 潜流人工湿地启动阶段COD的动态变化47-49
• 5.2.2 潜流人工湿地启动阶段氨氮动态变化49-50
• 5.3 结论50-51
• 6 夏、秋两季不同HRT潜流人工湿地处理养猪场污水效果51-58
• 6.1 材料与方法51-52
• 6.1.1 试验方法51
• 6.1.2 测定方法51-52
• 6.2 结果与讨论52-56
• 6.2.1 夏秋两季潜流人工湿地处理养猪场污水COD效果分析52-53
• 6.2.2 夏、秋两季潜流人工湿地处理养猪场污水氨氮效果分析53-54
• 6.2.3 夏秋两季潜流人工湿地处理养猪场污水总磷的效果分析54-55
• 6.2.4 不同植物潜流人工湿地系统COD降解55-56
• 6.3 工程造价和运行费用56-57
• 6.4 结论57-58
• 7 主要结论和展望58-60
• 7.1 主要结论58
• 7.2 展望58-60
• 参考文献60-66
• 攻读硕士学位期间发表论文66-67
• 致谢67

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