生物膜與水生植物耦合作用提升城市河道水質(zhì)的技術(shù)研究.pdf

1、城市河道水質(zhì)惡化對(duì)城市環(huán)境破壞日漸嚴(yán)重，該問題備受各界關(guān)注，問題的解決刻不容緩。生物膜技術(shù)和浮島技術(shù)以其良好的環(huán)境效益、較低的運(yùn)行成本等優(yōu)點(diǎn)成為河道水質(zhì)修復(fù)的重要方法。本論文通過生物膜、植物浮島、生物膜與浮島耦合以及在耦合系統(tǒng)中添加底棲動(dòng)物分別對(duì)水質(zhì)提升的研究，以期為河道水體修復(fù)實(shí)際工程運(yùn)用提供技術(shù)支撐。
　　(1)控制生物膜系統(tǒng)于不同間歇曝氣條件下，當(dāng)停曝時(shí)間比為16∶8時(shí)具有最高的TN去除率（為29.2％），停曝時(shí)間比為4∶4

2、時(shí)具有最高的NH4+-N和TP去除率（分別為91.8％和31.2％）?？刂粕锬は到y(tǒng)于不同DO濃度下，當(dāng)DO濃度在0.5～1mg·L-1時(shí)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)最高的TN去除率（為38.2％），具有最高NO2--N累積率（48天內(nèi)出水濃度較進(jìn)水平均增加了1.98倍），表明DO控制在該范圍內(nèi)，能明顯抑制亞硝酸氧化菌活性，從而在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)短程硝化反硝化。低溫條件下，設(shè)置不同曝氣量生物膜系統(tǒng)，各曝氣系統(tǒng)較不曝氣系統(tǒng)均具有更高污染去除率，當(dāng)曝氣量為1L·m

3、in-1時(shí)，雖然系統(tǒng)未實(shí)現(xiàn)最高的NH4+-N去除，但具有最高的TN和TP去除率(分別為23.8％和22.2％)，因此通過曝氣可實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化低溫生物膜去污能力，并且適當(dāng)?shù)钠貧饬繉⒕哂懈行У膹?qiáng)化作用。
　　(2)浮島種植單一植物時(shí)，澤苔草具有最快速的氮磷去除能力，經(jīng)7天即可將水中氮磷濃度降至地表Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，且其植物全氮增量占水中TN去除量比例最高（為87％），水竹次之（為67.5％）;水竹莖葉全氮和慈姑莖葉全磷分別占全株比例最高(分別

4、是87.2％和88.9％)，有利于通過收割地上部分將其移除;此外，水竹對(duì)低氮磷濃度和低溫環(huán)境具有較強(qiáng)適應(yīng)性，有利于實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期連續(xù)凈化水體效果。浮島種植組合植物時(shí)，對(duì)水中氮磷物質(zhì)去除速率順序均為澤苔草+空心菜＞澤苔草+水竹＞水竹+慈姑。
　　(3)在模擬河道反應(yīng)器中，不同曝氣量的模擬兩段式生物脫氮工藝與模擬AO工藝相比，曝氣量為0.24L· min-1的模擬兩段式生物脫氮工藝具有最高的TN去除率（為35.1％）。單獨(dú)種植水竹時(shí)，其對(duì)水

5、中COD和TP去除效果顯著。耦合系統(tǒng)運(yùn)行中，當(dāng)進(jìn)水污染濃度改變時(shí)，NH4+-N和COD的去除率受影響較小，而TN和TP受影響較大，其去除率在2倍進(jìn)水污染濃度時(shí)受影響最大(分別較單倍進(jìn)水降低25.7％和19.3％); HRT改變對(duì)系統(tǒng)出水影響相對(duì)較小，TN和TP去除率在HRT為24h時(shí)達(dá)到最大（分別為44.2％和37.1％）。
　　(4)模擬河道反應(yīng)器中，隨泥鰍單獨(dú)添加量的上升，TP去除率提高，但NH4+-N去除率下降（最多時(shí)NH4