人工湿地冬季低温运行参数优化试验研究

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1、人工湿地冬季低温运行参数优化试验研究ExperimentalstudyonOptimizationoflowtemperatureoperationparametersconstructedwetlands研究生：黄伟指导教师：傅金祥教授张荣新讲师学科专业：市政工程二〇一七年三月分类号：学校代码：10153UDC：密级：公开硕士学位论文人工湿地冬季低温运行参数优化试验研究作者姓名：黄伟入学年份：2014年9月指导教师：傅金祥教授学科专业：市政工程张荣新讲师申请学位：工学硕士所在单位：市政与环境工程学院论文提交日期:201

2、6年12月论文答辩日期：2017年3月学位授予日期:2017年3月答辩委员会主席：答辩委员会组成：论文评阅人：声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下独立完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我共同工作过的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解沈阳建筑大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机

3、构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权沈阳建筑大学（或其授权机构）可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库并通过网络提供检索、浏览。（如作者和导师同意论文交流，请在下方签名；否则视为不同意。）作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：不限□半年□一年□一年半□两年□作者签名：导师签名：日期：年月日期：年月硕士研究生学位论文摘要I摘要针对人工湿地在冬季运行效率下降的现状，目前大量研究表明，潜流人工湿地内部温度以及潜流湿地内部微生物活性是影响冬季潜流人工湿地去除效果的关键因素，基于该研究成果，部分研

4、究人员提出了在表层覆盖薄膜、植被、冰层等保温方式及增加进水水力负荷以提高潜流湿地内部的温度，以改善冬季潜流人工湿地的运行效果，但上述强化运行措施具有以下缺点:表层薄膜覆盖会产生白色污染等环保问题，冰层覆盖受到温度影响较大，增加进水负荷会使得人工湿地处理效率下降。由于受到检测手段及潜流人工湿地的封闭型构造难以取样等的干扰，目前对于在不同水力负荷条件下如何影响潜流湿地内部热场变化的研究相对较少，因此针对上述潜流人工湿地冬季运行效率低及研究过程中存在的科学和工程技术问题，拟开展基于不同进水负荷对潜流湿地冬季运行效率及热场变化影

5、响研究基础上的，人工湿地冬季低温运行参数优化试验研究，通过将水力负荷与表层覆盖两种强化方式相结合，优化人工湿地冬季高效运行的最佳组合方式，改善人工湿地冬季运行效率低的现状；控制不同进水负荷，将不同进水负荷条件的热场及去除率相结合，划分出冬季潜流人工湿地内部的高效区；对低温条件下正反级配两种装填方式进行微生物对比试验研究，得出低温条件人工湿地内部微生物变化规律及优化出最佳装填方案。经过潜流人工湿地装置连续一年的运行，取得以下研究成果：（1）完成对水力负荷及表层覆盖两种强化人工湿地冬季运行效果方式的研究，得出采用水力负荷为0

6、.35—0.4m³/（㎡*d)并在表层覆盖7cm时可使得人工湿地冬季能达到最优的运行效率，装置的出水温度为4.9—6.4℃，COD去除率达到44.1%—47.4%，氨氮去除率为40.2%—49.4%，总氮去除率为40.4%—46.2%，携带进入装置内部热量为5.2×106—6.9×106J/d。（2）完成人工湿地在冬季运行时内部热场区域的划分，其运行效率在冬季虽然较低，在H=60—90cm位置为高效区，此位置平均温度为6—10℃，在水力负荷0.1—0.4m³/（㎡*d)范围内，COD去除率达到20%—36.8%，氨氮去除

7、率达到21%—28.8%，总氮去除率达到26%—42.7%。II摘要硕士研究生学位论文（3）完成低温条件潜流人工湿地内部微生物变化的研究，低温条件溶解氧是影响潜流湿地内部微生物变化规律的关键因素，反级配处理效果要优于正级配，反级配内部氨化细菌数量有底层到表层为32—5.2×102个/g基质，反硝化细菌为表层到底层2.5×104—5.8×104个/g基质，反级配去除效果与正级配相比，COD去除率提高提高了2%，氨氮去除率提高1.4%—3%，总氮的去除率提高1.9%—2.9%。关键词：水力负荷；热场变化；人工湿地；溶解氧硕士

8、研究生学位论文AbstractIIIAbstractInviewofthecurrentsituationthattheefficiencyofconstructedwetlandisdecreasinginwinter,alargenumberofstudieshaveshownthat,theinternalte