三峽庫(kù)區(qū)山地小城鎮(zhèn)生活污水溝渠強(qiáng)化處理的試驗(yàn)研究

【摘要】： 三峽庫(kù)區(qū)周邊小城鎮(zhèn)發(fā)展迅速,用水量和污水排放量也隨之迅速增加。但多數(shù)小城鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境脆弱,排水體制不健全,排放的污水絕大部分未經(jīng)任何處理就直接排入長(zhǎng)江,增加了長(zhǎng)江的污染負(fù)荷,最終將影響到三峽水庫(kù)的水質(zhì)。本文在對(duì)三峽庫(kù)區(qū)典型小城鎮(zhèn)石寶鎮(zhèn)的給排水設(shè)施、居民用水特性和排放污水的水質(zhì)水量等進(jìn)行充分調(diào)研、監(jiān)測(cè)和統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)上,利用山地小城鎮(zhèn)排水溝渠內(nèi)部的地形高差形成的水流跌落進(jìn)行復(fù)氧,結(jié)合生物接觸氧化、人工濕地和穩(wěn)定塘技術(shù)對(duì)溝渠進(jìn)行合理改造,開發(fā)具有山地小城鎮(zhèn)特色的人工強(qiáng)化技術(shù)與自然生態(tài)凈化技術(shù)有機(jī)結(jié)合特征的生活污水凈化處理設(shè)施并進(jìn)行生產(chǎn)性試驗(yàn)。歷經(jīng)8個(gè)月的試驗(yàn)研究,得出以下主要結(jié)論: (1)石寶鎮(zhèn)的給水設(shè)施比較完備,自來水普及率接近100%?，F(xiàn)存四種污水收集和排放方式,但缺乏覆蓋全鎮(zhèn)的排水管網(wǎng)。居民人均生活用水量較少,僅為56.5 L/d,“室內(nèi)有給排水衛(wèi)生設(shè)備和淋浴設(shè)備”是最為普遍的用水模式,居民的各項(xiàng)用水支出比例在冬夏季節(jié)差別較大,排放的污水呈現(xiàn)出高氮、中磷、低有機(jī)物及低碳氮比的特征。 (2)強(qiáng)化溝渠是一種通過合理改造排水溝渠處理污水的凈化處理設(shè)施。以自然掛膜的方式啟動(dòng),47天后完成啟動(dòng)掛膜。啟動(dòng)期間系統(tǒng)對(duì)CODcr有良好而穩(wěn)定的去除效果,平均去除率達(dá)到74.1%;對(duì)TP、NH_4~+-N的去除效果波動(dòng)較大,到啟動(dòng)后期時(shí)趨于穩(wěn)定,但去除率不高。在系統(tǒng)的常規(guī)運(yùn)行階段,強(qiáng)化溝渠表現(xiàn)出了較強(qiáng)的去除有機(jī)物和SS的能力,對(duì)氮磷也有不錯(cuò)的去除效果。系統(tǒng)出水的CODcr、SS和TN分別達(dá)到了《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中的一級(jí)A標(biāo)和一級(jí)B標(biāo),NH_4~+-N和TP達(dá)到二級(jí)標(biāo)準(zhǔn),接近一級(jí)B標(biāo)。 (3)強(qiáng)化溝渠的處理效果受HRT、容積負(fù)荷、溫度等方面的影響。在HRT=21.4～25.0h、進(jìn)水CODcr容積負(fù)荷小于0.6kgCODcr/m~3·d、NH_4~+-N和TN容積負(fù)荷小于0.05kgNH_4~+-N/m~3·d和0.05kgTN/m~3·d、TP容積負(fù)荷小于0.004kgTP/m~3·d時(shí),均能獲得較佳的去除效果。系統(tǒng)內(nèi)的硝化作用與水溫密切相關(guān),不同溫度下的試驗(yàn)研究表明:平均溫度下降6.7℃,出水NH_4~+-N增加了10mg/L,去除率下降約20%,同時(shí)低溫會(huì)引起亞硝酸鹽的累積。 (4)本試驗(yàn)利用強(qiáng)化溝渠內(nèi)部處理段出水口和進(jìn)水口的高度差進(jìn)行跌水曝氣充氧。系統(tǒng)內(nèi)共設(shè)6處跌落區(qū),跌落高度0.5～0.7m。在系統(tǒng)常規(guī)運(yùn)行的穩(wěn)定階段,系統(tǒng)平均充氧值大于2.8mg/L,有效的保障了系統(tǒng)高效穩(wěn)定的運(yùn)行。由于氧轉(zhuǎn)移速度、跌水高度、飽和溶解氧濃度、水中溶解氧初始濃度的差別,6個(gè)跌落區(qū)之間和各跌落區(qū)在不同運(yùn)行階段的跌水充氧效果差別較大。 (5)對(duì)強(qiáng)化溝渠內(nèi)的5種植物進(jìn)行綜合比較發(fā)現(xiàn):5種植株體內(nèi)的氮含量相差不大,均在24.97-30.94mg/g干重之間;磷含量差異較大,其中鳳眼蓮植株體內(nèi)的磷含量最高,達(dá)到10.59 mg/g干重。美人蕉和鳳眼蓮在生物量上的優(yōu)勢(shì)明顯。單位面積的美人蕉和鳳眼蓮對(duì)氮磷的吸收和去除能力較強(qiáng),抗高溫和病蟲害能力強(qiáng),并且具備較佳的觀賞價(jià)值,是試驗(yàn)植物中最適合強(qiáng)化溝渠系統(tǒng)中人工濕地段和穩(wěn)定塘段移植的植物。 (6)強(qiáng)化溝渠處理小城鎮(zhèn)生活污水在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益方面都有顯著的優(yōu)勢(shì)。結(jié)合三峽庫(kù)區(qū)山地小城鎮(zhèn)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)實(shí)力、污水排放特點(diǎn)、污水處理現(xiàn)狀,強(qiáng)化溝渠具有較佳的推廣價(jià)值,其生產(chǎn)性試驗(yàn)對(duì)其他地區(qū)的實(shí)際工程有一定借鑒意義。 【關(guān)鍵詞】：三峽庫(kù)區(qū) 山地小城鎮(zhèn) 生活污水 處理技術(shù) 強(qiáng)化溝渠
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：X703
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-12
• 1 緒論12-24
• 1.1 我國(guó)小城鎮(zhèn)水污染狀況概述12-17
• 1.1.1 我國(guó)小城鎮(zhèn)的發(fā)展現(xiàn)狀12
• 1.1.2 我國(guó)小城鎮(zhèn)水污染現(xiàn)狀12-13
• 1.1.3 小城鎮(zhèn)生活污水的特點(diǎn)13
• 1.1.4 小城鎮(zhèn)常用污水處理工藝13-15
• 1.1.5 三峽庫(kù)區(qū)小城鎮(zhèn)生活污水處理現(xiàn)狀15-17
• 1.2 溝渠系統(tǒng)在水污染治理中的研究和應(yīng)用17-21
• 1.2.1 溝渠系統(tǒng)概述17
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)外對(duì)溝渠系統(tǒng)的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀17-21
• 1.3 課題的提出及研究目的和內(nèi)容21-24
• 1.3.1 課題的提出21-22
• 1.3.2 研究目的22-23
• 1.3.3 研究?jī)?nèi)容23-24
• 2 試驗(yàn)小城鎮(zhèn)的給排水特征24-41
• 2.1 給排水設(shè)施現(xiàn)狀和居民滿意度分析24-27
• 2.1.1 供水設(shè)施和居民飲用水現(xiàn)狀24-25
• 2.1.2 居民對(duì)供水現(xiàn)狀的滿意度分析25
• 2.1.3 污水收集和處理設(shè)施現(xiàn)狀25-26
• 2.1.4 居民對(duì)污水收集和處理現(xiàn)狀的滿意度分析26
• 2.1.5 居民衛(wèi)生、用水設(shè)備和給排水管材現(xiàn)狀26-27
• 2.2 居民用水特性27-30
• 2.2.1 居民生活用水量27-28
• 2.2.2 居民用水現(xiàn)狀和特性28-29
• 2.2.3 影響居民生活用水量的主要因素29-30
• 2.3 排放污水的水質(zhì)水量特征30-39
• 2.3.1 采樣設(shè)置和分析方法30-31
• 2.3.2 排放污水的水質(zhì)特征31-35
• 2.3.3 排放污水的水量水質(zhì)變化規(guī)律35-39
• 2.4 本章小結(jié)39-41
• 3 強(qiáng)化溝渠試驗(yàn)設(shè)施的設(shè)計(jì)和運(yùn)行效果分析41-64
• 3.1 強(qiáng)化溝渠試驗(yàn)設(shè)施設(shè)計(jì)和工程實(shí)施41-50
• 3.1.1 相應(yīng)的技術(shù)原理概述41-47
• 3.1.2 強(qiáng)化溝渠的工藝設(shè)計(jì)47-49
• 3.1.3 強(qiáng)化溝渠的設(shè)計(jì)參數(shù)和工程實(shí)施49-50
• 3.2 試驗(yàn)安排和實(shí)驗(yàn)方法50-51
• 3.3 啟動(dòng)階段的運(yùn)行特征和處理效果51-55
• 3.3.1 強(qiáng)化溝渠啟動(dòng)方法51-52
• 3.3.2 處理效果和分析52-54
• 3.3.3 生物膜的生長(zhǎng)情況54-55
• 3.3.4 植物的生長(zhǎng)情況55
• 3.4 常規(guī)運(yùn)行階段的處理效果和分析55-60
• 3.4.1 系統(tǒng)常規(guī)運(yùn)行過程概述55-56
• 3.4.2 處理效果和分析56-60
• 3.5 單個(gè)處理段的處理效果和分析60-62
• 3.5.1 CODcr61
• 3.5.2 NH_4~+-N61
• 3.5.3 TN61-62
• 3.5.4 TP62
• 3.5.5 SS62
• 3.6 本章小結(jié)62-64
• 4 強(qiáng)化溝渠的運(yùn)行效能研究64-89
• 4.1 水力停留時(shí)間64-67
• 4.2 容積負(fù)荷67-70
• 4.2.1 進(jìn)水CODcr 容積負(fù)荷與CODcr 去除的關(guān)系67-68
• 4.2.2 進(jìn)水NH_4~+-N 容積負(fù)荷與NH_4~+-N 去除的關(guān)系68-69
• 4.2.3 進(jìn)水TN 負(fù)荷容積與TN 去除的關(guān)系69
• 4.2.4 進(jìn)水TP 容積負(fù)荷與TP 去除的關(guān)系69-70
• 4.3 溫度70-74
• 4.3.1 較高溫度時(shí)對(duì)硝化過程的影響71-72
• 4.3.2 較低溫度時(shí)對(duì)硝化過程的影響72-74
• 4.3.3 不同溫度下的NH_4~+-N 去除效果74
• 4.4 溶解氧74-79
• 4.4.1 跌水曝氣效能分析75-78
• 4.4.2 溶解氧與污染物去除效果的關(guān)系78-79
• 4.5 植物79-87
• 4.5.1 植物的篩選、移植和生長(zhǎng)79-83
• 4.5.2 植物對(duì)氮磷的去除能力分析83-87
• 4.6 本章小結(jié)87-89
• 5 強(qiáng)化溝渠污水處理設(shè)施的實(shí)踐分析89-95
• 5.1 技術(shù)分析89-91
• 5.2 經(jīng)濟(jì)分析91-93
• 5.2.1 工程造價(jià)91-92
• 5.2.2 運(yùn)行成本92-93
• 5.3 環(huán)境效益分析93-94
• 5.4 本章小結(jié)94-95
• 6 結(jié)論與建議95-97
• 6.1 結(jié)論95-96
• 6.2 問題和建議96-97
• 致謝97-98
• 參考文獻(xiàn)98-103
• 附錄103

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人工濕地處理生活污水作用有多大？(上)    本報(bào)記者 宗寶泉　通訊員 姜寶泉

關(guān)注民生 全面完成“十件實(shí)事”    田越

三峽庫(kù)區(qū)船舶治污排出時(shí)間表    記者 萬芳特約記者 何飛

“生態(tài)漁村”：不讓污水入鄱湖    操海鵬徐斌

采用人工濕地治理鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水    記者 林東程

人工濕地污水處理技術(shù)為奧林匹克森林公園添彩    本報(bào)記者 文雯

人工濕地處理生活污水作用有多大？(下)    本報(bào)記者 宗寶泉　通訊員 姜寶泉

一個(gè)城市回歸自然的生態(tài)治污實(shí)踐    本報(bào)記者 王寧

項(xiàng)目選址三峽庫(kù)區(qū) 巴斯夫面臨環(huán)保大考    本報(bào)記者 文靜

船舶污水直排污染三峽庫(kù)區(qū)應(yīng)引起高度重視    陳雅棠

三峽庫(kù)區(qū)農(nóng)村生活污水處理設(shè)施的供給研究    管宏友

粉煤灰混凝劑制備及用于混凝—人工濕地處理污水效能研究    李亞強(qiáng)

城市徑流特征與人工濕地處理技術(shù)研究    肖海文

BAF強(qiáng)化人工濕地工藝處理生活污水試驗(yàn)研究    韓曉麗

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寒冷地區(qū)人工濕地基質(zhì)的篩選及凈化效能研究    肖婷

三峽庫(kù)區(qū)典型農(nóng)村生活污染負(fù)荷計(jì)算及處理方法研究    王延青

人工濕地處理源水中兩種典型POPs物質(zhì)的效果研究    張鍵

人工濕地生態(tài)系統(tǒng)對(duì)高速公路服務(wù)設(shè)施生活污水處理研究    馬源

人工濕地植物的篩選及其治污效果試驗(yàn)研究    奉小憂

微電場(chǎng)—人工濕地耦合系統(tǒng)處理重金屬?gòu)U水初探    盧守波

污水廠升級(jí)改造人工濕地深度處理技術(shù)研究    溫小鵬

用三維熒光技術(shù)研究DOM在人工濕地中的降解及其與染料的結(jié)合作用    李娟娟