文档介绍：安徽建筑工业学院环境与能源工程学院
毕业设计(论文)开题报告
课题名称:复合垂直流人工湿地系统除磷效果与机理研究
专业: 给水排水工程
班级: (1)班
姓名: 魏静
学号: 09203040128
指导教师: 张勇
2013年03月10日
1、毕业设计(论文)选题依据
磷是引起水体富营养化的重要因素之一,而人工湿地污水处理技术由于具有处理效果好、氮磷去除能力强、管理方便、费用低及对负荷变化适应性强等优点,正逐渐被应用于污水处理中。
人工湿地是人工模拟自然湿地,创造的一个适宜水生植物或湿生植物生长的人工生态系统。该系统中的生物种类多种多样,并处于人为控制状态,综合处理废水的能力受到人工设计控制,故控制效果大大超过了自然湿地。一般认为人工湿地处理污水是物理、化学和生物的共同作用。大部分研究结果显示人工湿地在处理污水时有着较好的净化效果,BOD、COD、SS、TN 和TP 的去除率分别可达到85-95%、大于80%、大于90%、大于60% 和大于90%。本实验通过对复合垂直流人工湿地系统除磷效果与机理的研究,掌握复合垂直流人工湿地的各部分结构及其功能,系统中填料的组成及其作用,通过测定总磷、总溶磷、溶磷三个磷的常规监测指标,研究复合垂直流人工湿地系统除磷效果,并深入探究该系统的除磷机理。据此不仅可以培养自己独立动手实验的能力,还可以为人工湿地系统应用于污水处理中的可行性研究提供依据。
磷酸酶是有机磷转化为无机磷的重要诱导因子,磷酸酶的活性直接反映着磷素循环中微生物的数量与活性,而微生物在污水除磷过程中具有重要作用,因而磷酸酶的活性和磷素转化效率之间具有相关性,因而研究磷酸酶活性变化具有重要意义。通过分析磷酸酶的生化反应, 几乎参与了所有土壤的重要代谢过程, 由于其具反应灵敏、测定方便等优点, 已成为评价土壤质量的一个有力工具, 因此对土壤酶活性的研究具有重要意义。湿地系统有着独特的生态环境, 其磷酸酶活性也具有特定的时空分布规律, 磷酸酶的活力也因湿地植被的不同而呈明显的差异。磷酸酶活性的变化直接影响着人工湿地系统中磷素的循环,因而研究磷酸酶活性的变化具有重要的意义。
土壤磷素分级的目的是评价土壤有效磷库大小和土壤磷素供应状况。我国土壤中存在着大量的积累态磷, 土壤中积累态磷的含量、形态及转化等直接影响磷的生物有效性,因此研究磷素分级对人工湿地对磷的去除具有重要意义。
国内外发展现状分析
人工湿地应用现状
人工湿地的起源与发展
人工湿地是20世纪70年代发展起来的一种新兴污水处理技术, 它是模拟自然湿地的人工生态系统, 是一种由人工建造和监督控制的、类似沼泽地的地面, 其设计和建造是通过对湿地自然生态系统中的物理、化学和生物作用的优化组合来进行的, 一般利用这三者的协同作用来处理污水。
1989年 在《人工湿地处理生活、工业和农业废水》一书中提出了人工湿地的概念, 即: 人工湿地是人工设计的、模拟自然湿地结构与功能的复合体, 由水、处于水饱和状态的基质、挺水植物、沉水植物和动物等组成, 并通过其中一系列生物、物理、化学过程实现污水净化。换句话说, 人工湿地就是为处理污水而人为设计建造的、工程化的湿地状系统。一般而言, 人工湿地系统主要由以下5 个部分构成:(1)具
有透水性的基质, 如土壤、砂、砾石;(2) 好氧和厌氧微生物;(3)适应在经常处于水饱和状态的基质中生长的水生植物, 如芦苇; (4)无脊椎或脊椎动物; (5)水体(在基质表面上或下流动的水)。人工湿地系统与常规污水处理系统的主要差别之一就是具有生物种群多样性的特点, 特别是其中的大型水生植物群落,起到了绿化、美化、净化环境的作用, 使人工湿地系统具有显著的生态效益。
人工湿地系统水质净化技术是一种生态工程方法,其基本原理是在一定的基质上种植特定的湿地植物,从而建立起一个人工湿地生态系统。当水通过系统时,其中的污染物质和营养物质被系统吸收或分解,使水质得到净化。人工湿地主要由人工基质(填料)和水生植物组成。人工湿地污水的处理机理主要是:利用系统中基质—水生植物—微生物的物理、化学、生物的三者协同作用,通过基质过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对污水的高效净化。
近年来, 随着工业化和城市化的提高, 工业污水和城市生活污水的排放量不断增加, 全球的水体污染和富营养化现象日益严重。据估计, 我国每年排放污水量达数百亿吨, 但只有24%的工业污水和4%的生活污水经过处理, 80%的饮用水源遭到污染, 而已建成的传统的污水处理厂远远不能满足污水处理的需要, 这就更加剧了水资源的缺乏。积极创新技术、寻求防治水污染的新模式就显得日益紧