污水处理型人工湿地规划设计研究

【摘要】： 湿地与人类的生存、繁衍和发展息息相关,是自然界最富生物多样性的生态景观和人类最重要的生存环境之一,它不仅为人类的生产、生活提供多种资源,而且具有巨大的环境功能和效益,在抵御洪水、调节径流、蓄洪防旱、控制污染、调节气候、控制土壤侵蚀、促淤造陆、美化环境等方面有其他系统不可代替的作用,被誉为“地球之肾”,受到全世界范围的广泛关注。但随着人口的急剧增加,为解决农业用地的扩张和发展经济,对湿地的不合理开发利用导致我国天然湿地日益减少,功能和效益下降;捕捞、狩猎、砍伐、采挖等过量获取湿地生物资源,造成了湿地生物多样性逐渐丧失;湿地水资源过度开采利用,导致湿地水质碱化,湖泊萎缩;长期承泄工农业污水、生活污水,导致湿地水污染,严重危及湿地生物的生存环境;森林资源的过度砍伐,植被破坏,导致水土流失加剧,江河湖泊泥沙淤积等,使我国湿地资源已经遭受了严重破坏,其生态功能也严重受损。 不合理利用湿地资源已经造成了天然湿地功能衰退,但天然湿地的水质净化功能在历史上就已经广为应用,在一些地方至少存在100年以上。基于天然湿地的净化机理,也是保护天然湿地的目的,人工湿地污水处理技术在20世纪50年代诞生于德国。进入60年代,该技术开始用于处理工业污水、江河水、地面径流和生活污水,目前已经在世界范围内得到广泛研究和应用。 本文选取污水处理型人工湿地为主要研究对象,在对其进行了详细实地调查的基础上,结合相关文献研究,分析了当前国内外人工湿地污水处理的现状,并指出其存在的问题,探讨了相应的解决方法。人工湿地是一项较新的污水处理技术,应用历史较短,在进行工程化时也存在认识上的缺陷。本文提供了较为全面的相关背景知识,从机理、设计到维护和管理,从研究成果到应用实践,详尽地归纳、总结和提高,以期对应用该技术的认识起到借鉴作用,也希望进一步扩大人们对该技术的认识和认同。 全文共分为七部分,在第一部分绪论中简述了研究背景、目的和意义,研究方法和框架等,介绍了国内外关于污水处理型人工湿地的研究现状,人工湿地的相关概念和分类;第二部分,阐述了人工湿地与常规生物处理方法的区别,分析了人工湿地的优缺点;第三部分,介绍污水处理型人工湿地的概况,从构建要素、净化机理、工艺流程、影响因素和景观营造等方面详细进行阐述;第四部分是论文的理论核心,详细阐述了湿地处理系统建设和运行管理;第五部分,对典型案例进行分析研究,提出其存在问题及解决对策;第六部分,是将理论应用于德州城区人工湿地水资源综合利用工程这一具体实践的应用过程,分别从现状分析、功能定位、工程技术分析、种植技术分析、水系规划、与自然环境互动的美学设计、新型生态净化技术的应用及植物选择和栽植方面详细阐述该人工湿地的运行过程;第七部分,对全文的总结和归纳。 【关键词】：污水处理 人工湿地 景观 设计
【学位授予单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：X703
【目录】：

• 中文摘要8-10
• 英文摘要10-12
• 1 绪论12-22
• 1.1 研究背景、目的和意义12
• 1.2 人工湿地污染净化研究进展12-15
• 1.2.1 人工湿地处理污水研究历史12-14
• 1.2.2 人工湿地净化污水的研究进展14-15
• 1.3 国内外研究现状15-17
• 1.3.1 国外人工湿地建设和应用15-16
• 1.3.2 国内人工湿地建设和应用16-17
• 1.4 人工湿地的概念和分类17-20
• 1.4.1 概念17-18
• 1.4.2 分类18-20
• 1.5 研究方法和基本框架20-22
• 1.5.1 研究方法20-21
• 1.5.2 技术路线21-22
• 2 人工湿地与常规生物处理法的对比22-24
• 2.1 我国城市污水处理工艺与运行现状22
• 2.2 人工湿地与常规生物处理法的对比分析22-24
• 2.2.1 处理效果22
• 2.2.2 建设投资22-23
• 2.2.3 运行费用23
• 2.2.4 占地面积23-24
• 3 污水处理型人工湿地的概况24-30
• 3.1 构建要素24-25
• 3.1.1 透水性的基质24
• 3.1.2 好氧和厌氧微生物24
• 3.1.3 水生植物24-25
• 3.1.4 无脊椎或脊椎动物25
• 3.1.5 水25
• 3.2 净化机理25-26
• 3.2.1 基质-微生物-植物系统25
• 3.2.2 有机物的去除25
• 3.2.3 氮的去除25-26
• 3.2.4 磷的去除26
• 3.3 工艺流程26-27
• 3.4 运行方式27
• 3.5 影响因素27-29
• 3.5.1 床体结构27-28
• 3.5.2 水生植物种类28
• 3.5.3 运行参数28-29
• 3.5.4 其他因素29
• 3.6 景观营造29-30
• 4 湿地处理系统的建设和运行管理30-43
• 4.1 湿地处理系统的建设30-33
• 4.1.1 湿地处理系统建设的前期准备30
• 4.1.2 湿地土建30-33
• 4.2 湿地植物建设33-42
• 4.2.1 植物栽种方式选择33-36
• 4.2.2 湿地植物配置36-37
• 4.2.3 湿地植物生长37-42
• 4.3 维护和管理42-43
• 5 典型案例分析与研究结果43-52
• 5.1 案例分析43-46
• 5.1.1 成都活水公园43-45
• 5.1.2 上海化学工业园45-46
• 5.2 研究结果46-52
• 5.2.1 存在问题46-48
• 5.2.2 解决对策48-52
• 6 德州污水处理人工湿地工程项目研究52-68
• 6.1 项目背景与现状52-55
• 6.2 功能定位55
• 6.3 工程技术分析55-57
• 6.4 水系规划57-58
• 6.5 与自然环境互动式的美学设计58-60
• 6.6 新型生态净化技术的运用60-64
• 6.6.1 人工浮床60-62
• 6.6.2 人工沉床62-63
• 6.6.3 生物栅技术63-64
• 6.6.4 气浮法64
• 6.7 植物选择和栽植64-68
• 7 存在问题及发展前景68-69
• 结语69-70
• 参考文献70-76
• 致谢76-77
• 攻读学位期间发表论文与社会实践77

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