毕业设计方案英文翻译样本样本.doc
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1、温度对雨水生物滤池系统中营养物质去除效率影响摘要:在天然水体中,营养物质过多会导致富营养化。都市雨水是都市化限度较高地区重要营养来源,因而为减少营养负荷,必要进行解决。生物滤池采用土壤,生物膜和植物作为过滤介质,是解决营养物质良好选取。本文展示了一份生物滤池在低温下(+2C,+8C,对照+20C)实验成果。低温也许使生物滤池解决效果浮现某些特殊问题。悬浮污染物如TSS和大某些磷被较好去除了,低温对其没有负面影响。然而氮没有减少,特别是在滤池中产生了NOX。这种现象可以用不充分脱氮原理和实验柱中高度浸滤来解释。核心词:生物滤池;低温;营养物质;雨水解决绪论在天然水体中,营养过多会导致富营养化。(
2、Browman et al.,1979;Pitt et al.,1999;Kim et al.,)雨水径流是都市化限度较高地区重要营养物质来源,因而为减少营养负荷,必要进行解决。雨水生物解决,又名生物滞留池,能除去雨水中营养物质,防止接受水体富营养化,是一种较好解决方式。一组生物滤池涉及置于建于高位沟或槽以及其中中过滤介质。过滤介质放置在凹槽中,顶部保持一定水深,底部有收集解决水管道。通过过滤介质中机械作用和生物化学作用对雨水进行净化,植物及过滤介质和植物根系中生物膜也对雨水有净化作用。(Prince Georges County,;Hsieh and Davis,).目迈进行几种实验表白,磷
3、,磷酸盐和铵盐有明显去除,但硝酸盐去除率很低(有时为负)。(Davis et al.,;Lloyd et al.,;Henderson et al.,).但是,考虑到生物滤池依然是一项相对年轻技术,只能得到有限运营数据。当在持续或暂时低温地区运营生物滤池时,由于生物活性减少,生长期缩短,以及适合植物种类减少,会浮现某些特殊问题。然而,考虑到在寒冷亚高山带,控制良好湿地系统也可以获得较高营养去除率,生物滤池系统仍也许在这些状况下运营良好。(Heyvaert et al.,).生物滤池在非冻结地区寒冷季节时降雨条件下(温带气候下秋冬季节及春季;寒温带气候下秋季,晚春和夏季)解决效率是其成功运营决定
4、因素。本文展示了一份生物滤池在不同温度下运营效果初步成果。其目是测定雨水生物滤池在低温条件下对营养物质解决效果,分析了温度和解决效率之间与否有关。材料和办法实验准备实验在15个pvc雨水管道(内径377mm,截面积0.11m2,高900mm)制成生物滤池中型实验生态系(生物滤池柱)中进行。上部(高400mm)透明,可以贮存水同步让光线透入,使植物能正常生长。内壁做喷砂解决,防止水沿池壁产生短流。底部设排水管(直径58mm),用于取解决水样(图1、图2)。柱中过滤介质分为四层(如图2,由上至下):(1) 沙壤土层,400mm,粗砂到中档砂,上部100mm加有20%表层土,(2) 砂层,400mm
5、,中档砂到细砂,(3) 过渡层,30mm,粗砂以及(4) 排水层,70mm,内部埋设排水管细碎石。生物滤池柱上种植广泛分布于北半球灰株苔草(Anderberg and Anderberg,)。柱内植物密度为每柱8株植物,大概相称于每平方米73株植物密度。在种植于柱中之前,植物已在户外生长5周,使根系充分发育。之后将其移植到生物滤池柱中,用自来水灌溉,生长两个月。图1 温室中生物滤池柱 排 水 层 过 渡 层 下 层 上 层植被:灰株苔草图2 生物滤池柱构造为调查温度对生物滤池解决效果影响,实验在三个恒温器控制温室内进行,设计温度分别为+2C,+8C,+20C(相应+35.6F,+46.4F,+
6、68F)每个温室内放置五个生物滤池柱(图1)。温室中空气温度每隔15分钟由一台EBI 20-T型(8C)和两台EBI 2T-112型(2C和20C)袖珍湿温度记录器(德国斯塔特埃布罗电子出品)记录一次。所有生物滤池柱每天都用高压温室钠灯(激动力技术出品,400W,55000Lm)照明12小时。实验环节雨水靠自然降雨无法获得需要雨量。实验期间需要稳定水质,而天然雨水不能在水质不发生明显变化条件下贮存。因而,本实验中使用是模仿雨水。实验用水是混合自来水和沟锅沉积物,调节使之达到设计TSS浓度,再加入特定污染物使其达到设计污染物浓度,如表1所示(只显示了营养物质;重金属亦有添加,本文中不作阐明)为保
7、证水质和气温与实际状况相符,对每种雨水应用,均有其相应配制水。实验用水在相相应温度(+2C,+8C,+20C)下贮存至少24小时后才干注入生物滤池柱。瑞士吕勒奥九月和十月(低温下雨水最多月份)平均每周降雨两次,总沉淀物量在110mm左右(SMHI,).这相称于平均每次雨水在85%不可渗入表面上集水,产生5.4L/m2暴雨径流量。假设生物滤池面积代表了大概4%汇流面积(每个生物滤池柱0.11m2,收集2.75m2范畴雨水)(Wong et al.,)。因而,每个生物滤池柱每周应注入15L(5.4 L/m22.75m2 =14.85 L15 L)雨水两次。表1 模仿雨水污染物及其来源污染物设计值来
8、源pH6.9H2SO4TSS140mg/L暴雨沟锅沉积物(400m)总磷0.3mg/LKH2PO4总氮1.4mg/L硝态氮:KNO3:0.32mg/L铵态氮:NH4Cl:0.24mg/L有机氮:C6H4NO2取样 每次暴雨应用之前,水样应进行三份平行测定。所有解决水收集于PE槽中直至下次雨水注入。解决水在+2C条件下贮存,每个PE槽取一份混合水样,即每次注入雨水之前取15份水样。本文报告了雨水注入头四周(即八次降雨事件)成果。分析所有水样都测定了总氮和溶解性氮,氨氮()硝酸盐/亚硝酸盐(NOx),TSS以及pH值。溶解性试样用沃特曼ME25型0.45m微孔薄膜过滤器过滤。测定氮和磷之前,水样用
9、过二硫酸铵解决(依照瑞士原则办法SS028127)并分别用过硫酸铵氧化(SS 028131)。依照专用设备细则Q-031-04号(磷),Q-003-04号(氮、硝酸盐及亚硝酸盐)以及Q-001-04号(氨氮)用持续微流量分析仪进行分析。用沃特曼GF/A型1.6m玻璃微纤维过滤器(SS-EN872)对一份平行试样进行过滤,得到TSS值。pH值由现场pH计(pH330,WTW GmbH,德国威尔海姆出品)测定。数据分析污染物减少量按减少量=(1-(解决水/注入水)100%计算。这样,如果产生污染物,减少率将为负值。为检测温度对解决水浓度影响,采用了方差分析(ANOVA)。此外,为几种形式氮和磷绘制
10、了箱型图,以比较进水和出水浓度和它们随时间变化。所有数据计算和图表绘制由软件完毕。成果和讨论三个不同温室平均温度分别为1.8C(原则差:1.01C),7.4C(原则差:0.35C)以及20.3C(原则差:1.02C),因而,实际温度非常接近设计温度。表2列出了三种不同温度下污染物平均流入和流出浓度(mg/L)以及减少率(%)。pH暴雨平均pH值为6.9。在生物滤池柱中,pH值上升,在所有温度下,出水pH值都在7.4左右。表2污染物浓度及去除率所有温度下进水2出水32C6C8CpH6.90(0.20)7.32 (0.13)7.40 (0.10)7.46 (0.18)TSS浓度142.7 (13.
11、9)3.6 (1.4)5.1 (1.7)4.6 (2.1)平均减少率97.50%96.40%96.80%总氮浓度1.38 (0.16)1.38 (0.29)1.54 (0.25)4.23 (0.68)平均减少率-0.50%-11.60%-207.80%溶解态氮浓度1.16 (0.08)1.33 (0.26)1.31 (0.15)3.94 (1.02)平均减少率-14.90%-13.20%-240%硝态氮1浓度0.24 (0.01)0.72 (0.26)0.89 (0.13)3.79 (0.57)平均减少率-198%-265%-1461%铵态氮1浓度0.32 (0.05)0.11 (0.05)0
12、.14 (0.06)0.15 (0.05)平均减少率64.50%56.20%51.70%总磷浓度0.292 (0.018)0.055 (0.036)0.058 (0.032)0.056 (0.030)平均减少率81.20%80.30%80.70%溶解态磷浓度0.031 (0.017)0.007 (0.002)0.009 (0.004)0.010(0.005)平均减少率77.50%71.50%69.30%1仅分析前四次降水 2每次降水分析三组平行水样 3五组平行生物滤池柱所有降雨平均值。TSSTSS去除率大概在97%,尽管温度对去除率影响在记录数据上很明显(明显性水平p=0.001),但是由于其
13、对实际观测变化作用非常小,因此事实上没有明显影响(表3,图3)。也有明显影响TSS去除率其她因素,但在所有不同状况下,TSS去除率都很高。由于TSS去除重要为机械过滤作用,不受温度影响(土壤介质冻结,形成通路状况除外),因而不同温度下,不同生物滤池柱之间去除率差别不大也并不奇怪。由于有很高TSS去除率,可以预见悬浮污染物去除率也很高,且很大限度上不受温度影响。磷在雨水进水中,85%磷为悬浮态。在不同温度下,出水磷浓度有轻微不同(2C:87%悬浮态,8C:84%悬浮态,20C:82%悬浮态)。检测表白,总磷去除中有80%不受温度影响(明显性水平p=0.933,表3)。随着时间推移,出水浓度及其方
14、差有明显减少(图4)。通过生物滤池,溶解性磷也得到较好去除,去除率与温度没有明显有关性(明显性水平p=0.285,表3)。然而在低温下,其去除率要稍高某些。如果咱们以为物理过滤是磷去除重要机理,而土壤中生物活性也许导致过滤介质释放磷(温度越高,生物活性越高),这一成果是有道理。随着时间推移,介质中磷减少,释放磷量也减少,这就解释了为什么表4中出水浓度随时间推移而减小。然而总体而言,由于机械去除是磷去除最重要因素,因此总磷去除率是很高。表3单向方差分析:温度对出水浓度影响明显性水平p和该模型修正后有关系数R2明显性水平p值修正后有关系数R2TSS0.0019.0%总氮0.00089.4%溶解性氮
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