论文部分内容阅读
研究发现,传统污水处理工艺存在占地大、景观效果差等缺点。本文将生物膜和景观植物生态处理工艺耦合,构建占地面积小且兼具观赏效果的景观-生物膜生态处理系统(Landscape-Biofilm Ecological Treatment System,LBETS),用来处理农村生活废水和城市受污染地表水体。考察了不同挺水植物对N、P的吸收情况及生长状况,同时还研究了不同C/N比对LBETS处理效能的影响以及数学模拟;并构建了景观生态-生物膜中试系统用以受污染水体处理。考察了三种挺水植物美人蕉、鸢尾及海寿对污水中N、P的吸收情况及生长状况。结果显示,美人蕉在植物高度、最大根长及植物生物量方面均领先于其他两种植物。而且美人蕉对TN、TP的去除率达到了59.40%、51.71%,大于鸢尾和海寿的去除率,说明美人蕉对TN、TP的去除效果更好。因此本文选用美人蕉作为LBETS的系统植物。考察不同C/N下LBETS对模拟的农村生活污水的处理效能,结果表明:在C/N为4:1时,NH4+-N、TN、TP的平均去除率为75.08%、27.16%、36.84%,出水浓度分别为4.22、12.46、1.90 mg·L-1;CODCr的平均去除率在90%以上,出水浓度低于15 mg·L-1。实验过程中,反应系统内的植物生长状况良好。在国际水协系列模型基础上,对LBETS模拟农村生活污水处理过程建立数学模型。在ASM2D模型的基础上,加入了植物生长动力学模型,建立LBETS-ASM2D模型;并在ASM3模型的基础上,加入了生物除磷组分及植物生长动力学模型,建立LBETS-ASM3模型。由于ASM2D模型是包含多个生物除磷的数学模型,能更为精确地描述系统中氮磷的生物去除过程,LBETS-ASM2D模型的模型的偏差率更低,能更好的模拟系统污水处理过程。在LBETS系统的研究基础上,构建景观生态-生物膜中试系统。针对华侨大学厦门校区内河区段封闭水域水质较差、水流缓慢等特点,开展了中试实验研究。经过不同季节的运行,结果表明:实验区域内,春季对水体中的DO、CODCr、NH4+-N、TN、TP等污染物有明显的去除效果,夏季实验水域的水质变化趋于平缓;而在非实验区域水质指标在春季降低以后会在夏季出现反弹升高现象,引起水质恶化。实验水域内的TN、NH4+-N能在大部分时间内达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅴ类标准。这说明中试系统效果良好,能够适用于南方农村生活污水及城市受污染地表水体的处理。