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《硅藻土基质人工湿地处理生活污水研究【开题报告+文献综述+毕业论文】》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、本科毕业论文系列开题报告环境工程硅藻土基质人工湿地处理生活污水研究一、选题的背景与意义人工湿地污水处理是20世纪70年代发展起来的一种污水土壤处理技术。人工湿地中,石、砂、土壤、煤渣等一种或几种介质按一定比例和层次构成基质,并有选择地植入植物,介质、植物和微生物是其基本构成,实际上是一种独特的土壤-植物-微生物系统。人工湿地技术已成为处理城镇生活污水的一种常用技术。然而,人工湿地处理工艺具有以下根本缺陷:l占地面积大。为满足污水处理所需的水力停留时间,维持较高的COD去除率,人工湿地水力负荷通常为0.3-0.5m3/m
2、2d,远小于一般好氧反应器的水力负荷,导致工程占地面积较大。l脱氮除磷效率不高。人工湿地脱N的主要途径是微生物的硝化与反硝化作用,但人工湿地常因缺氧导致硝化过程不完全,从而影响脱N效率,其NH4+-N去除率一般为40-75%;此外,人工湿地除P的主要途径是基质吸附,尽管运行初期具有很高的除P效率,但一旦基质吸附饱和,其除P效果不佳。l易板结、易堵塞。人工湿地常用基质有卵石、砾石、粗砂、细沙、煤渣、矿渣、陶粒、石灰石等。这些基质材料多为致密性材料,比重大,不具备多孔结构,或其孔隙度和比表面积很小。用其作为人工湿地基质时,
3、一方面对污染物的吸附与过滤作用不大,微生物藉以着生与繁衍的表面积较小,导致污染处理负荷较低;另一方面,随着微生物及污染物在基质表面的累积,基质间隙越来越小,产生板结与堵塞,过水能力越来越低,以致湿地中积水严重、溶解氧含量降低,从而进一步降低其脱氮除磷效率。通常情况下,已建人工湿地大多在运行3年左右即因堵塞而报废。因此,寻求强化单位面积人工湿地处理效率、防止其基质板结与堵塞的技术与方法,是我省农村生活污水处理实践中急待解决的现实问题。本实验试图利用硅藻土多孔、质轻、比表面积大、吸附性好的特点,以其作为人工湿地的主要基质进
4、行污水处理,特别是用于农村生活污水就地分散处理。其研究意义主要在于:(1)较大幅度提高人工湿地处理效率。硅藻土陶粒可悬浮于水面,因此该设想类似于浮动床生物陶粒处理工艺,其巨大的比表面积可为微生物提供良好的繁衍场所,将有可能较大幅度提高N、P等营养类污染物的处理效率,从而减少人工湿地占地面积,实现人工湿地的小型化与装置化。(2)防止或延缓人工湿地板结和堵塞现象。硅藻土陶粒具有多孔、可悬浮的特点,污水在人工湿地基质间运动时,硅藻土陶粒可随水流运动而浮动,从而有效防止或延缓人工湿地基质的板结和堵塞,延长其使用寿命。(3)提供
5、低品位硅藻土利用的新途径。我省硅藻土贮量大,但品位低(SiO2含量通常<75%),缺乏深度加工价值,目前主要用于制造炉内保温砖。该项目可为低品位硅藻土在环境领域的大规模应用开辟一条新的途径。(4)易于实现人工湿地基质的更新与循环利用。作为基质的硅藻土陶粒可方便地通过焙烧方式再生,从而方便地实现人工湿地基质的更新与循环利用。二、研究的基本内容与拟解决的主要问题:(1)硅藻土基质人工湿地处理生活污水效果研究:以硅藻土陶粒作为主要基质建立小型人工湿地模拟装置,进行生活污水处理试验,重点考察其脱氮除磷效果、污染物处理负荷的变化
6、,并为野外现场设计硅藻土基质人工湿地提供设计参数;(2)硅藻土基质人工湿地水力特征研究:利用建立的试验装置,研究一次进水后单位时间出水量和总出水量以及水力停留时间的变化,用以考察其水力特征,其主要目的是考察硅藻土基质对防止或延缓基质板结与堵塞的作用。(3)监测指标:COD,BOD5,pH,TN,TP。三、研究的方法与技术路线:研究方法:模拟实验。技术路线:四、研究的总体安排与进度:计划进度:2010年11月26日――2010年12月15日,完成开题报告和文献综述,进行开题;2010年12月16日――2011年5月6日,
7、现场调查,收集、整理资料,论文撰写;2011年5月7日――2011年5月12日,完成论文的撰写工作,定稿,准备答辩;2011年5月13日,答辩。五、主要参考文献:[1]徐泾,徐高田,曹达文,金伟.硅藻原土处理城镇污水试验研究[J].中国给水排水,2007,23(17):46-54.[2]刘春常,夏汉平,简曙光.人工湿地处理生活污水研究[J].生态环境,2005,14(4):536-539.[3]贺锋,吴振斌,陶菁,成水平,付贵萍.复合垂直流人工湿地污水处理系统硝化与反硝化作用[J].环境科学,2005,26(1):47
8、-50.[4]詹鹏,王湘英,朱建林,高华生,李小明.梯田式人工湿地处理生活污水的初步研究[J].水资源保护,2008,24(1):72-75.[5]詹德昊,吴振斌,张晟,成水平,傅贵萍,贺峰.堵塞对复合垂直流湿地水力特征的影响[J]. 中国给水排水,2003,19(2):1-4.[6]金伟.生物硅藻土技术处理城镇生活污水研究[D]