文档介绍：空港经济区水平潜流人工湿地设计
优化研究
Research on Optimization Design of Horizontal Subsurface
Flow Constructed Wetlands in Airport Economic Zone
学科专业:水利工程
研究生:李慧峰
指导教师:戚蓝教授黄津辉教授
天津大学建筑工程学院
二零一二年 11 月
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摘要
天津市空港经济区地处天津滨海国际机场东北侧,已发展成为集工业制造,
大规模商业及居住为一体的复合型新城区。随着经济的发展,水生态环境承受的
污染负荷急剧增加,环境问题日益突出。人工湿地是一种简单易行,成本低廉,
效果明显可观作为处理污水的净化系统,同时可以提升城市绿化景观。考虑到人
工湿地的优势和经济区原有的生态基础,本课题以空港经济区污水厂尾水人工湿
地处理系统设计前期进行中试人工湿地的实验设计为基础,研究水平潜流人工湿
地设计参数传统的确定方法,以及温度、进水浓度对人工湿地后期运行参数的确
定的影响;运用水平潜流人工湿地 SubWet 模型对本设计参数进行优化改进,在
SubWet 模型指导下研究水平潜流人工湿地在不同温度、水力停留时间及溶氧条
件下对不同污染物去除效率,并对经过水平潜流人工湿地处理后的出水水质进行
预测,从而对水平潜流人工湿地的运行参数进行优化;运用传统细菌平板分离技
术,在低温环境下从污水厂活性污泥中分离出对有机物处理高效的低温细菌,并
且对其中两株细菌性能进行了初步的研究及种类的鉴定,为使用低温菌强化水平
潜流人工湿地系统在冬季运行中处理效果做了铺垫。
研究结果表明,利用传统的经验方法确定的水平潜流人工湿地,当水力停留
时间为 4d 时,出水水质即可达标。然而通过利用 SubWet 对不同工况下进行了
模拟分析,结果显示如果在曝气装置辅助下使拟定设计规模的人工湿地入水的溶
氧浓度提高到 mg/L 时,四季内人工湿地的对 5 日生化需氧量(BOD5)、氨氮
(NH4-N)、总氮(TN)及总磷(TP)处理效率达标需要的停留时间为 1d、7d、
7d 及 2d。该 SubWet 模型的应用实例表明人工湿地模型可以应用于设计中,它
可以为人工湿地设计提供一定的理论指导。从天津市空港经济区污水处理厂活性
污泥分离获得了 43 株对污水具有降解能力的耐冷细菌,筛选出的单菌株在 6 ℃
条件下对模拟生活污水化学需氧量(CODcr)降解能力进行了测定。结果表明,
单个菌株对模拟生活污水去除率存在差异,菌株的降解率范围为 20 %-50 %。两
株耐冷菌初步鉴定为 K 36 睾丸酮假单胞菌,K 38 居泉沙雷氏菌。两株细菌的生
长速率测定表明在低温下该种细菌具有较高的活性,存在在污水治理中应用的潜
力。
关键词:湿地设计;SubWet 模型;耐冷菌
ABSTRACT
Tianjin Airport Economic Zone, located in the northeastern of Tianjin Binhai
International Airport, has developed into a collection of industrial manufacture,
large-mercial and new urban economic development and the
pollution loading increasing shar