城市河道生态环境修复氨氮去除工艺比对研究

论文总字数：17742字

摘 要

环境和水资源保护一直是中国以及全球各个国家重点关注的事情，人民与政府一直致力于此。水资源环境关系着生态环境的优化，中国经济可持续发展的关键和社会和谐发展都需要它的支撑。根据2015年的《中国环境形势公报》上的水质监测数据显示我国423条主要河流和62个重点湖（库）的水质，一级至三级、四级至五级和劣五级水质分别占64.5%、26.7%和8.8%，所以我们国家的河流治理问题十分严峻。氨氮作为河道主要污染物之一，能够使水资源富营养化，所以去除河道氨氮很有必要。本研究课题结合实际工程，以去除河道氨氮指标为目的，选取某某河其中的一段支流，对去除氨氮的几种工艺进行比对研究，用最大的努力在较短时间内，将河道水体的氨氮指标降低40%以上，并在条件允许的情况下，进一步提高氨氮的去除效果。

关键词：氨氮；河道；脱氮；比对

Comparative study on ammonia nitrogen removal technology of urban river ecological environment restoration

Abstract

The protection of environment and water resources has always been a major concern of China and all countries around the world, and people and governments have been committed to it. Water resources and environment are closely related to the optimization of ecological environment. The key to the sustainable development of China's economy and the harmonious development of society need its support. According to the water quality monitoring data in the 2015 China environmental situation bulletin, the water quality of 423 major rivers and 62 key Lakes (reservoirs) in China accounts for 64.5%, 26.7% and 8.8% of the water quality from level 1 to level 3, level 4 to level 5 and level 5, respectively. Therefore, the problem of river governance in our country is very serious. As one of the main pollutants in river, ammonia nitrogen can eutrophic water resources, so it is necessary to remove ammonia nitrogen from river. In this study, combined with the actual project, aiming at the removal of ammonia nitrogen index in the river, a branch of a certain river is selected to carry out a comparative study on several processes for the removal of ammonia nitrogen. With the best efforts, in a short time, the ammonia nitrogen index of the river water body is reduced by more than 40%, and the removal effect of ammonia nitrogen is further improved when the conditions allow.

Keywords：Ammonia nitrogen； The river； Nitrogen； contrast

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 引 言 1

1.1 城市河道生态功能及污染现状 1

1.2 氨氮的定义 2

1.3 河流氨氮的危害及去除氨氮的必要性 2

1.4 本文研究内容及研究意义 3

第二章 工程调查现状及问题分析 4

2.1 水系及水质现状 4

2.2 污染源现状 4

2.3 存在主要问题 4

第三章 氨氮去除思路及方案 5

3.1 氨氮去除思路 5

3.2 氨氮去除方案路线 7

第四章 氨氮去除试验工艺研究 8

4.1 氨氮去除试验工艺说明 8

4.1.1 氨吸附处理工艺 8

4.1.2 氨氧化工程菌曝气滤池工艺 8

4.2 氨氮去除实际运行工艺比较 10

4.2.1 工况统计 10

4.2.2 试验结果与分析 11

4.2.3 氨氮去除工艺结果及分析 13

第五章 结论与展望 15

5.1 结论 15

5.2 展望 15

致 谢 16

参考文献 17

第一章 引 言

1.1 城市河道生态系统功能及现阶段污染状况

河流作为城市的发展和形成的重要的资源和环境载体。它不仅仅影响城市的环境，还尤其影响生态化城市的建设。^[9]作为城市系统中重要的自然地理要素，城市河流生态建设的重要性也一直受到城市建设者的关注，并且它的生态功能应用也已慢慢引入生态城市建设中（表1），河流形态拥有多样性是维持河流群落多样性的重要基础^[9]。因为城市河流是城市生物多样性存在的重要基础，它的的丰富多样为各种生物提供了栖息地和繁殖空间，所以城市河道在保护物种多样性以及维持城市生态系统的稳定性和可持续发展中起着重要作用。^[9]

表1 城市河流主要的生态功能

城市生产和生活所需用的水大部分由城市里的河流来提供。城市河流与空间中的空气，阳光，土地等其他自然元素的紧密结合，这种在生活的过程中是必不可少的，同时也是人类和其他生物生存以及城市长期存在的不可或缺的因素环境。由于河道两边植物和土壤的调节储存，当降雨发生时，城市河流系统可以吸收比往常更多的雨水（比如洪水发生的时候），然后再逐渐释放到河流或地下蓄水层中，这对减轻城市干旱和洪灾的影响存在着积极的意义。随着城市化的快速发展，城市下垫面性质的急剧变化以及大量的人为热量排放，城市热岛效应的强度也变得越来越强。^[9]但是城市河水能很好的起到积极作用，它的高热容量和流动性使城市热岛效应明显减弱。还有就是通过城市水体的调节下，夏季城市气温急剧上升和冬季急剧下降也将变得更为缓和了。城市河道因为水生植物可以进行吸收，分解和利用水域中的磷，氮及其他的养份以及细菌，并可以对金属和有毒物质进行丰富，所以拥有了很好的自洁性。河流也对排入的污染物起到了过滤和阻隔作用，截留了水体中的各种有机和无机溶解物以及悬浮物，有毒物质的转化可以防止因过度积累而造成的污染，从而清洁水体，使河流也具备了自我净化的能力。河流与沿途景观在时空上的动态结合也带给人们了视觉与精神上的愉悦与满足，城市河流的存在也在一定程度上改善城市景观，增加了它的多样性，也加强了城市居民的生活舒适性带来了稳定性和可持续性的变化。

目前，中国城市河流管理的现状并不令人满意。伴随社会的进步，科学技术的发展，中国快速城市化进程的到来以及人类需求水平的现实转变，现代城市河流的功能得到了极大的丰富和扩展。城市化的发展直接或间接改变了城市的水环境，城市不透水面的扩大侵蚀了河流系统的活动空间，破坏了生态环境。城市化和工业化迅速发展，大量的废物被排入到了城市河流中，它再污染环境，破坏了城市生态平衡的同时也降低了水域的生态功能。随着城市化进程的加快，严重影响城市自然河流系统，河流功能大大下降。例如，在城市化过程中，由于城市土地的扩张或以涵洞形式埋在地下，许多支流和小河被侵蚀和收窄，河流的长度和面积减少了，河流的数量减少了。对河流栖息地的影响，由于城市支流和水系统的消失，河流的人工渠化和两岸的边坡保护都受到影响，河流湿地中生物的生存空间被侵蚀，生物种类变少了，对维持生物多样性构成严重的威胁；同时，水体与土壤之间的联系被阻拦，生物环境变得分离，河流的河道功能将被削弱严重者甚至消失。河流的综合价值在维持生物和其他元素在不同规模的流通中也将下降。每天接受数十万吨的工业和生活污水，这在数量上远远超过了河水的自净能力，导致河水质量和河床底物质的污染，尤其是生物的减少，影响了生物多样性的发展，一些对人类有益或具有潜在有价值的物种逐渐在我们眼前消失。

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