前置反硝化兩級土壤滲濾系統(tǒng)處理生活污水的試驗研究

【摘要】：我國生活污水排放量逐年上升,生活污水中含有豐富的氮元素,大量含氮廢水排入江河,會給環(huán)境造成嚴重的危害。土壤滲濾系統(tǒng)作為一種就地處理的土地處理技術(shù),常用于處理分散式生活污水,但該系統(tǒng)脫氮效果較差,因此,對強化土壤滲濾系統(tǒng)脫氮能力的研究成為了目前研究的重點。本課題采用人工土柱模擬土壤滲濾系統(tǒng),探討了四種不同的填料組合方式及四種不同組合工藝對模擬生活污水的凈化效果,在此基礎(chǔ)上進行了前置反硝化兩級土壤滲濾系統(tǒng)對生活污水處理性能的研究,對該系統(tǒng)處理有機物和總氮的理論進行了分析,討論了其主要影響因素,并推導了系統(tǒng)的反硝化動力模型。 對不同填料組合的單級土壤滲濾系統(tǒng)、單級土壤滲濾系統(tǒng)循環(huán)、分流式兩級土壤滲濾系統(tǒng)和回流式兩級土壤滲濾系統(tǒng)四種不同工藝凈化生活污水的試驗表明：三種組合工藝對CODCr、NH4+-N和TN的去除效果優(yōu)于單級土壤滲濾系統(tǒng)；要使TN的去除效果穩(wěn)定在較高的水平,需要在硝化階段和反硝化階段分別提供足夠的氧氣和碳源；回流式兩級土壤滲濾系統(tǒng)對TN的去除效果優(yōu)于其他處理方式,對工藝進行優(yōu)化后系統(tǒng)的脫氮能力可得到進一步提高。 在不同水力負荷下,系統(tǒng)對CODCr和NH4+-N去除效果隨水力負荷的升高而降低,TN的去除效果則是先升高后降低,系統(tǒng)的水力負荷為0.08m3/(m2·d)時,系統(tǒng)對污染物的總?cè)コЧ罴?此時系統(tǒng)對CODCr、NH4+-N和TN的去除率分別為91.73%、95.32%和74.91%；隨著回流比的增加,CODcr和NH4+-N去除效果隨之增加,而TN的去除效果為先升高后降低,綜合考量后,系統(tǒng)最佳回流比為150%,此時系統(tǒng)對CODCr、NH4+-N和TN的去除率分別為95.18%、97.68%和78.21%；隨著進水有機負荷和氨氮負荷的增加,前置反硝化兩級土壤滲濾系統(tǒng)脫氮能力隨之下降,但是對系統(tǒng)去除有機物效果影響較?。幌到y(tǒng)對CODcr和NH4+-N的去除主要發(fā)生在二級土柱,對TN的去除主要發(fā)生在一級土柱。 本試驗在Eckenfelder模型的基礎(chǔ)上推導出前置反硝化兩級土壤滲濾系統(tǒng)中一級土柱的反硝化動力學模型為Se/So=e-KH/qn,圖解法求得n=0.8957,K=0.5211。 【關(guān)鍵詞】：土壤滲濾系統(tǒng) 前置反硝化 生活污水 脫氮 動力學模型
【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：X799.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-32
• 1.1 水資源現(xiàn)狀10-13
• 1.1.1 全球水資源現(xiàn)狀10-11
• 1.1.2 中國水資源現(xiàn)狀11-13
• 1.2 水體中氮素的來源及危害13-15
• 1.2.1 水體中氮素的來源13-14
• 1.2.2 氮素的危害14-15
• 1.3 污水生物脫氮概況15-24
• 1.3.1 傳統(tǒng)生物脫氮原理與技術(shù)15-20
• 1.3.2 生物脫氮新理論與新技術(shù)20-24
• 1.4 土壤滲濾系統(tǒng)概述24-30
• 1.4.1 土壤滲濾系統(tǒng)簡介24-25
• 1.4.2 土壤滲濾系統(tǒng)研究現(xiàn)狀25-29
• 1.4.3 土壤滲濾系統(tǒng)存在的問題29-30
• 1.5 課題研究的目的及內(nèi)容30-32
• 1.5.1 課題的研究目的30-31
• 1.5.2 課題的研究內(nèi)容31-32
• 第二章 試驗概況32-36
• 2.1 試驗裝置及材料32-34
• 2.1.1 試驗裝置32-33
• 2.1.2 試驗材料33-34
• 2.2 試驗用水及指標測試方法34-36
• 2.2.1 試驗用水34
• 2.2.2 進水方式34
• 2.2.3 測試指標及測試方法34-36
• 第三章 土壤滲濾系統(tǒng)處理污水的試驗研究36-50
• 3.1 試驗?zāi)康?/span>36
• 3.2 試驗設(shè)計36-37
• 3.3 單級土壤滲濾系統(tǒng)的啟動及運行效果37-40
• 3.3.1 系統(tǒng)的啟動37-39
• 3.3.2 污染物的去除效果39-40
• 3.4 單級土壤滲濾系統(tǒng)循環(huán)工藝40-42
• 3.5 分流式兩級土壤滲濾系統(tǒng)組合工藝42-45
• 3.6 回流式兩級土壤滲濾系統(tǒng)組合工藝45-48
• 3.7 四種工藝的比較48-49
• 3.8 本章小結(jié)49-50
• 第四章 前置反硝化兩級土壤滲濾系統(tǒng)處理污水的試驗研究50-72
• 4.1 試驗?zāi)康?/span>50
• 4.2 試驗設(shè)計50-51
• 4.3 前置反硝化兩級土壤滲濾系統(tǒng)去除污染物特性研究51-69
• 4.3.1 水力負荷對系統(tǒng)出水水質(zhì)的影響51-55
• 4.3.2 回流比對系統(tǒng)出水水質(zhì)的影響55-59
• 4.3.3 進水有機負荷對系統(tǒng)出水水質(zhì)的影響59-63
• 4.3.4 進水氨氮負荷對系統(tǒng)出水水質(zhì)的影響63-65
• 4.3.5 污染物沿程降解規(guī)律65-69
• 4.4 本章小結(jié)69-72
• 第五章 前置反硝化兩級土壤滲濾系統(tǒng)反硝化動力學研究72-79
• 5.1 試驗?zāi)康?/span>72-73
• 5.2 反硝化動力學模型的選取73-76
• 5.3 反硝化模型的推導76-77
• 5.4 反硝化動力學模型的驗證77-78
• 5.5 本章小結(jié)78-79
• 第六章 結(jié)論與建議79-82
• 6.1 結(jié)論79-81
• 6.2 建議81-82
• 致謝82-84
• 參考文獻84-90
• 附錄：攻讀學位期間發(fā)表論文目錄90

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