曝气潜流湿地填料筛选与净化性能研究

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1、硕士学位论文曝气潜流湿地填料筛选与净化性能研究StudyonfillerselectionandpurificationperformanceforaerationSubsurfaceFlowConstructedWetland作者：耿彪导师：王丽萍教授中国矿业大学二〇一五年五月中图分类号X701学校代码10290UDC502密级公开中国矿业大学硕士学位论文曝气潜流湿地填料筛选与净化性能研究StudyonfillerselectionandpurificationperformanceforaerationSubs

2、urfaceFlowConstructedWetland作者耿彪导师王丽萍申请学位工学硕士培养单位环测学院学科专业环境工程研究方向水污染控制答辩委员会主席张雁秋评阅人二○一五年五月论文审阅认定书研究生耿彪在规定的学习年限内，按照研究生培养方案的要求，完成了研究生课程的学习，成绩合格；在我的指导下完成本学位论文,经审阅，论文中的观点、数据、表述和结构为我所认同，论文撰写格式符合学校的相关规定，同意将本论文作为学位申请论文送专家评审。导师签字：年月日致谢光阴荏苒，岁月如梭，七年的大学生活转眼飞逝而过。回想曾经走过的路，

3、我在这所美丽的校园认识了太多的朋友，在论文即将完成的时刻，感谢在我生活中遇到的每一个人，是你们给我短暂而美好的学习生活增添了更多的欢声笑语。感谢我的导师王丽萍教授，从论文的选题、实验的研究到论文撰写过程，恩师始终对我尽心尽力，严格把关。三年的研究生生活，导师给我创造了很多科研实践的机会，这将使我受益终生。感谢周敏教授、何士龙副教授在我论文撰写过程中的指导与建议，在此向您致以最诚挚的谢意！感谢北京市水科学技术研究院的王培京老师，在实习期间王老师对我论文实验内容给予了极大的指导与支持，不管是在学习上还是生活中，都给了我

4、很大的帮助与关心。同样感谢北京市顺义新城生态调水管理中心刘志国主任在试验进行期间给予的诸多便利与帮助！感谢小伙伴们的一路陪伴，与我共同走过了七年大学时光。感谢王泽、吴希闻和郝春静同学在学习和生活上给我带来的帮助。感谢尹宁宁师姐为我论文所提供的宝贵建议。感谢流域水环境与生态实验室的刘锦伟、汪浩、杨宁等同学在实验过程中给予的帮助，这些与大家同甘共苦的时间是我人生中最美好的回忆。最后，要特别感谢我的父母，他们含辛茹苦将我养育成人，对我的学习和生活提供无条件的支持。感谢我的女朋友在工作与生活中对我无微不至的关心与照顾。摘要

5、本文针对传统潜流湿地存在的湿地床体内部溶解氧不足、氨氮去除率低等问题，以曝气潜流湿地为研究对象，在分析测定钢渣、煤渣、石灰石、砾石四种填料的理化性质和吸附性能的基础上，确定不同填料对氮磷吸附能力的大小。选取砾石-钢渣和砾石-石灰石组合填料用于曝气潜流湿地，考察不同影响因素对湿地净化性能的影响，得到了污染物去除最优条件。主要研究结论与结果：(1)填料吸附平衡时间测定结果表明，钢渣、煤渣、石灰石和砾石对磷的吸附量依次为：40mg/kg、2.3mg/kg、5.8mg/kg和1.1mg/kg；对氨氮的吸附量依次为350mg

6、/kg、115mg/kg、120mg/kg、43mg/kg。(2)钢渣、煤渣、石灰石对磷的吸附作用过程符合Freundlich吸附方程假设，说明这三种填料对磷的吸附可能是多分子层吸附或是发生了离子交换。砾石对磷的吸附作用则用Langmuir吸附方程更为合适，说明砾石对磷的吸附原理为单分子吸附。四种填料对磷的吸附能力强弱顺序为：石灰石＞钢渣＞砾石＞煤渣。(3)钢渣、煤渣对氨氮的吸附过程适宜用Langmuir吸附方程描述，而石灰石和砾石对氨氮的吸附过程则更贴近Freundlich吸附方程。四种填料对氨氮的吸附能力强弱顺

7、序为：钢渣＞煤渣＞石灰石＞砾石。(4)曝气潜流人工湿地在水温26℃、水力负荷0.25m/d、气水比3:1、溶解氧浓度控制在2.5±0.2mg/L时对CODCr、氨氮、总磷等水体主要污染物的净化效果最好。(5)在最优运行条件下，砾石-钢渣湿地系统夏季对CODCr、氨氮、总磷的去除率分别可达83.85%、90.45%和95.15%；冬季对CODCr、氨氮、总磷的去除率分别可达73.16%、81.89%和89.48%。湿地系统全年出水水质符合城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级A限值，可常年稳定运

8、行。该论文有图50幅，表10个，参考文献83篇。关键词：曝气潜流湿地；填料；吸附；净化性能IAbstractInthispaper,fortheproblemoflackofdissolvedoxygenandlowremovalrateofammoniainsidethetraditionalsubsurfaceflowconstructedwetland