生物質灰渣對生活污水處理效果的研究

【摘要】：長久以來,生活污水處理是農村環(huán)境建設的薄弱環(huán)節(jié),由于人口密度小、居住分散等原因,農村生活污水難以收集和集中處理,制約了大型的污水處理設備的建設。所以,生活污水未經處理就直接排放的現象普遍存在,生活污水排放到周邊農田、河流或湖泊,對農村生態(tài)環(huán)境造成威脅,嚴重制約了農村地區(qū)生態(tài)建設。隨著我國經濟社會的快速發(fā)展,城鄉(xiāng)建設的加快,農村生活污水的處理越來越受到關注。而由此應用而生的分散型生活污水處理技術開始受到人們的關注,并日益成為當前農村生活污水處理的研究熱點。 結合重慶多山的地形特征和農村分散居住的特點,本文以生物質灰渣為材料,采用土壤滲濾系統(tǒng),利用生物質灰渣疏松多孔和強大的吸附性能,通過消納、吸收,凈化生活污水,研究生物質灰渣對生活污水的處理效果。試驗設計進水水力負荷、填料密度和生物質灰渣顆粒粒徑,研究不同因素對生活污水處理的影響,探究最佳操作參數,為生物質灰渣的高效利用提供理論指導。主要結論如下： 1、生物質灰渣對生活污水中化學需氧量(COD)的去除效果隨著水力負荷的增加呈遞減的趨勢,5種處理的去除效果表現為W1(5cm3/(cm2-d))W5(7.5cm3/(cm2-d))W4(10cm3/(cm2-d))W3(12.5cm3/(cm2-d))W2(15cm3/(cm2·d)),在水力負荷為7.5～12.5cm3/(cm2·d)范圍內,生物質灰渣對COD的去除效果最好。5種水力負荷出水總氮(TN)濃度隨進水次數的增加先降低后升高,這個過程中,5種水力負荷下出水TN濃度分別為14.54mg/L、12.65mg/L、6.89mg/L、5.61mg/L和3.46mg/L,去除率為46.6%、52.2%、81.0%、84.8%和88.4%,隨水力負荷的增加,TN的去除效果顯著增加。出水總磷(TP)濃度隨進水次數的增加逐漸升高,去除效果逐漸減弱。改變水力負荷對TP的去除產生消極影響,隨著水力負荷的增加,TP去除效果降低,大小為W4W3W5W2W1。5種水力負荷下氨氮的去除效果均表現優(yōu)良,去除率分別達到98%以上,效果顯著。 2、隨著填料密度的增加,生物質灰渣對COD的去除率表現出先升高后降低的趨勢,平均去除率大小順序為R2(0.35g/cm3) R1(0.3g/cm3) R3(0.4g/cm3)。多重比較發(fā)現,R2、R1與R3處理存在顯著的差異性,R3處理對COD的去除效果最差。三種密度填料對TN的去除率大小表現為R2(84.8%) R3(43.3%) R1(26.1%),可見0.35g/cm3的填料密度對TN的去除效果最好。三種密度下平均出水TP濃度分別為0.406mg/L、0.249mg/L和0.406mg/L,平均去除率大小順序為R2(91.3%)R1(85.8%)R3(85.6%),去除效果都較高,方差分析顯示3種處理不存在顯著性差異。3種處理對氨氮的去除效果良好,去除率均達到97%以上,處理間不存在差異性。 3、生物質灰渣對COD的去除效果隨粒徑的增加而增加,在0.25～0.5mm粒徑范圍內出水COD濃度為29.9mg/L,去除率為79.2%,去除效果最好。試驗運行期間,出水TN濃度隨進水次數的增加而增加,前期均保持較高的TN去除率。隨著顆粒粒徑的增加,TN的去除效果逐漸增加,L6(0.1mm)對TN的去除效果最好。出水TP濃度隨著試驗的進行逐漸升高,試驗運行期間,TP的出水濃度大小為L4(0.1～0.25mm)L1(0,25～0.5mm)L3(0.25～0.5mm+0.1mm)L2(0.25～0.5mm+0.1～0.25mm)L5(0.1～0.25mm+0.1mm)L6(0.1mm),顆粒粒徑小于0.1mm時,生物質灰渣對TP的去除效果最差。隨著進水次數的增加,0.1mm顆粒填料對氨氮的去除效果減弱,出水氨氮濃度逐漸升高,而粒徑為0.25-0.5mm的填料則表現出較強的氨氮去除效果。 4、通過水力負荷和填料密度綜合研究發(fā)現,填料密度在0.3-0.35g/cm3,水力負荷在7.5-12.5cm3/(cm2·d)之間時,生物質灰渣對生活污水中COD的處理效果最好；低水力負荷下高密度的填料對TN的去除效果較好,高水力負荷下中等填料密度則具有較好的效果,相比而言R2W5處理效果最好；低水力負荷和中密度填料對生活污水中TP的去除效果較好；氨氮的去除受調控因子限制較小,各種處理均能較好的去除生活污水中的氨氮。 【關鍵詞】：生物質灰渣 生活污水 水力負荷 粒徑 密度
【學位授予單位】：西南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：X799.3
【目錄】：

• 摘要8-10
• Abstract10-12
• 第1章 文獻綜述12-22
• 1.1 生活污水的概況12-13
• 1.2 生活污水的特性13-14
• 1.3 生活污水的處理現狀14
• 1.4 生活污水的研究概況14-18
• 1.4.1 國外生活污水處理現狀14-15
• 1.4.2 國內農村污水處理現狀15-18
• 1.5 生物質灰渣的特性及利用18-20
• 1.5.1 生物質灰渣的理化性質18-20
• 1.5.2 生物質灰渣的農業(yè)利用20
• 1.6 結語20-22
• 第2章 緒論22-24
• 2.1 研究目的和意義22
• 2.2 研究目標22
• 2.3 研究內容22
• 2.4 研究技術路線22-24
• 第3章 材料與方法24-28
• 3.1 試驗材料24
• 3.2 實驗設計24-25
• 3.3 測定方法25-26
• 3.4 數據處理與計算26-28
• 第4章 結果與分析28-50
• 4.1 改變水力負荷對生物質灰渣處理生活污水的效果影響28-34
• 4.1.1 改變水力負荷對生活污水中COD去除的影響28-29
• 4.1.2 改變水力負荷對生活污水中TN去除的影響29-31
• 4.1.3 改變水力負荷對生活污水中TP去除的影響31-32
• 4.1.4 改變水力負荷對生活污水中氨氮去除的影響32-33
• 4.1.5 小結33-34
• 4.2 填料密度對生物質灰渣處理生活污水的效果影響34-40
• 4.2.1 填料密度對生活污水中COD去除的影響34-36
• 4.2.2 填料密度對生活污水中TN去除的影響36-37
• 4.2.3 填料密度對生活污水中TP去除的影響37-38
• 4.2.4 填料密度對生活污水中氨氮去除的影響38-39
• 4.2.5 小結39-40
• 4.3 填料密度和水力負荷組合方式對生物質灰渣生活污水的處理效果的影響40-42
• 4.3.1 不同組合方式對生活污水中COD的處理效果40-41
• 4.3.2 不同組合方式對生活污水中TN的處理效果41
• 4.3.3 不同組合方式對生活污水中TP的處理效果41-42
• 4.3.4 不同組合方式對生活污水中氨氮的處理效果42
• 4.4 填料顆粒粒徑對生物質灰渣處理生活污水的影響42-50
• 4.4.1 不同粒徑對生活污水中COD去除的影響42-44
• 4.4.2 不同粒徑對生活污水中TN去除的影響44-45
• 4.4.3 不同粒徑對生活污水中TP去除的影響45-46
• 4.4.4 不同粒徑對生活污水中氨氮去除的影響46-48
• 4.4.5 小結48-50
• 第5章 結論與展望50-52
• 參考文獻52-56
• 致謝56-58
• 參加課題與發(fā)表論文58

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