畢業(yè)論文外文翻譯-提高塔式復(fù)合人工濕地處理農(nóng)村生活污水的脫氮效率

1、1提高塔式復(fù)合人工濕地處理農(nóng)村生活污水的脫氮效率1摘要：努力保護(hù)水源，尤其是在鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)的飲用水源，是中國(guó)污水處理當(dāng)前面臨的主要問(wèn)題。氮元素在水體富營(yíng)養(yǎng)化和對(duì)水生物的潛在毒害方面的重要作用，目前廢水脫氮已成為首要關(guān)注的焦點(diǎn)。人工濕地作為一種小型的，處理費(fèi)用較低的方法被用于處理鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水。比起活性炭在脫氮方面顯示出的廣闊前景，人工濕地系統(tǒng)由于溶解氧的缺乏而在脫氮方面存在一定的制約。為了提高脫氮效率，一種新型三階段塔式混合濕地結(jié)構(gòu)人工濕地（

2、thcw）應(yīng)運(yùn)而生。它的第一部分和第三部分是水平流矩形濕地結(jié)構(gòu)，第二部分分三層，呈圓形，呈紊流狀態(tài)。塔式結(jié)構(gòu)中水流由頂層進(jìn)入第二層及底層，形成瀑布溢流，因此水中溶解氧濃度增加，從而提高了硝化反應(yīng)效率，反硝化效率也由于有另外的有機(jī)物的加入而得到了改善，增加反硝化速率的另一個(gè)原因是直接通過(guò)旁路進(jìn)入第二部分的廢水中帶入的足量有機(jī)物。常綠植物池柏（Taxodiumendens），經(jīng)濟(jì)作物藺草（Schoenoplectustrigueter），野

3、茭白（Zizaniaaquatica），有裝飾性的多花植物睡蓮（Nymphaeatetragona），香蒲（Typhaangustifolia）被種植在濕地中。該系統(tǒng)對(duì)總懸浮物、化學(xué)需氧量、氨氮、總氮和總磷的去除率分別為89%、85%、83%、83%和64%。高水力負(fù)荷和低水力負(fù)荷（16cmd和32cmd）對(duì)于塔式復(fù)合人工濕地結(jié)構(gòu)的性能沒(méi)有顯著的影響。通過(guò)硝化活性和硝化速率的測(cè)定，發(fā)現(xiàn)硝化和反硝化是濕地脫氮的主要機(jī)理。塔式復(fù)合人工濕地結(jié)

4、構(gòu)同樣具有觀(guān)賞的價(jià)值。關(guān)鍵詞：人工濕地；硝化作用；反硝化作用；生活污水；脫氮；硝化細(xì)菌；反硝化細(xì)菌１.前言對(duì)于提高水源水質(zhì)的廣泛需求，尤其是提高飲用水水源水質(zhì)的需求是目前廢水深度處理的技術(shù)發(fā)展指向。在中國(guó)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)，生活污水是直接排入湖泊、河流、土壤、海洋等水源中。這些缺乏處理的污水排放對(duì)于很多水庫(kù)、湖泊不能達(dá)到水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是有責(zé)任的。許多位于中國(guó)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)的社區(qū)缺乏足夠的生活污水處理設(shè)備。由于山區(qū)地形、人口分散、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)差等原因，廢水的收

5、集和處理是很成問(wèn)題的。由于資源短缺，經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)所采取的廢水處理技術(shù)必須低價(jià)高效，并且要便于施用，能量輸入及維護(hù)費(fèi)用較低，而且要保證出水能達(dá)標(biāo)。建造在城市中基于活性污泥床的廢水集中處理廠(chǎng)，對(duì)于小鄉(xiāng)鎮(zhèn)缺乏經(jīng)濟(jì)適用性，主要是由于污水收集結(jié)構(gòu)的建造費(fèi)用高。1EcologicalEngineering，F(xiàn)enxia，YingLi。3的溶解氧濃度通常會(huì)小于1ppm(SteinbergCoonrod1994)。許多研究已經(jīng)顯示很多大型水生植物根部

6、的溶解氧濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于有機(jī)物氧化分解及硝化作用的需氧量。由于人工濕地結(jié)構(gòu)在次級(jí)生長(zhǎng)床層（VSB）低濃度的溶解氧，硝化作用被認(rèn)為是脫氮的限制環(huán)節(jié)。在低溶解氧的情況下硝化反應(yīng)可以發(fā)生，但其反應(yīng)速率是遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于當(dāng)溶解氧大于2mgL時(shí)的反應(yīng)速率(Gradyetal.1980)。為了提高脫氮效率，通風(fēng)應(yīng)用于提高溶解氧濃度和硝化反應(yīng)效率。但當(dāng)NH3N的脫除效率提高的同時(shí)的NO3N脫除效率則會(huì)下降(Green1997)。人工濕地要促進(jìn)反硝化需具備兩個(gè)環(huán)境

7、條件：對(duì)于反硝化反應(yīng)的一個(gè)必要條件是厭氧沉淀物（氧化還原電位小于300mv）的存在；另一個(gè)條件是碳源的提供(Vymazal2005)。人工濕地植被脫除的氮有87%是依靠反硝化作用，剩余13%積累在沉淀和生物體中。憑借為反硝化提供有機(jī)碳和制造缺氧環(huán)境，植物體及其殘?jiān)瓦M(jìn)水的有機(jī)物共同脫除大約50%的氮元素(vanOostrom1995Newmanetal.2000)。反硝化1gNO3N成為N2，相當(dāng)于消耗BOD2.86g。并且被發(fā)現(xiàn)當(dāng)碳氮

8、（質(zhì)量比）小于2.3可以限制反硝化反應(yīng)的速率。無(wú)論如何，反硝化消耗的有機(jī)物在人工濕地結(jié)構(gòu)的前端占有了主導(dǎo)位置，同時(shí)也導(dǎo)致了其后部有機(jī)物不足及反硝化效率低下。所以，如果人工濕地結(jié)構(gòu)一部分的氧氣是足夠完成NH3N的硝化，那么氮的硝化反硝化聯(lián)合路徑可以被改良；同時(shí)也意味著在人工濕地結(jié)構(gòu)的另一部分對(duì)于反硝化是厭氧且有機(jī)物充足的。小型人工濕地結(jié)構(gòu)處理鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水是一門(mén)相對(duì)較新的技術(shù)，并且其物理、化學(xué)、生物的反應(yīng)流程還沒(méi)有完全弄清。綜合表面水平流、

9、自由水流和表面垂直流的優(yōu)缺點(diǎn)，可以合并這幾種系統(tǒng)彼此互補(bǔ)。這樣可以產(chǎn)生低COD含量的出水，這種出水經(jīng)過(guò)了完全硝化和部分反硝化，因此出水的總氮濃度會(huì)更低。研究目的：1.評(píng)價(jià)新型人工濕地的性能，塔式復(fù)合人工濕地（THCW），尤其是在高水力負(fù)荷的情況下脫氮效率。這種人工濕地結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通過(guò)瀑布形式的水流進(jìn)行被動(dòng)充氧從而提高廢水中溶解氧濃度進(jìn)而提高硝化速率，依靠直接在濕地中間部分加入原廢水提高反硝化速率，從而促進(jìn)硝化反硝化過(guò)程。2.對(duì)于在人工濕地結(jié)