“生物接觸氧化+人工濕地”組合工藝處理小區(qū)污水的試驗(yàn)研究

【摘要】： 隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人口的增加、城市化進(jìn)程的不斷加速和規(guī)模的不斷擴(kuò)大,用于污水集中處理的成本越來越高。這種情況下,在小區(qū)內(nèi)建立分散型污水處理裝置是盡快解決生活污水處理問題的一個重要手段,也有利于處理水的就地回用,具有很好的社會效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。 本文主要對“生物接觸氧化+人工濕地”組合工藝處理小區(qū)生活污水的試驗(yàn)進(jìn)行了分析研究。試驗(yàn)分兩個階段進(jìn)行,前階段采用組合工藝連續(xù)曝氣的方式運(yùn)行,后階段采用組合工藝間歇曝氣的方式運(yùn)行。 前階段試驗(yàn)中,在進(jìn)水污染程度較高,COD濃度值為156～432mg/L,NH_3-N濃度值為40.91～72.32mg/L,TN濃度為50.30～84.46mg/L,TP濃度為4.11～6.50 mg/L ,生物接觸氧化池水力負(fù)荷為0.125m~3/m~2·h ,濕地系統(tǒng)水力負(fù)荷為0.008m~3/m~2·h,組合工藝連續(xù)運(yùn)行,氣水比分別為18:1、15:1、12:1和9:1時,組合工藝對COD和SS都具有良好的處理效果,能夠達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)、《城市雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T18920-2002)以及《城市污水再生利用-景觀環(huán)境用水的再生水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T18921-2002)的標(biāo)準(zhǔn)要求,而對N、P的處理效果欠佳,不能滿足上述標(biāo)準(zhǔn)。針對試驗(yàn)原水在暑假期間污染程度降低,本試驗(yàn)對低濃度小區(qū)污水的處理進(jìn)行了獨(dú)立的研究,采用連續(xù)低氣水比曝氣的方式運(yùn)行,同時通過增大進(jìn)水負(fù)荷,以尋求組合工藝處理低濃度小區(qū)污水時的最佳效能;試驗(yàn)結(jié)果顯示,在進(jìn)水濃度較低,COD濃度值為43～201mg/L,NH_3-N濃度值為3.21～25.08 mg/L,TN濃度為16.92～38.40mg/L,TP濃度為1.10～3.38 mg /L,生物接觸氧化池水力負(fù)荷為0.125m~3/m~2·h,濕地系統(tǒng)水力負(fù)荷為0.008m~3/m~2·h,氣水比為9:1時,COD、NH_3-N能達(dá)到上述標(biāo)準(zhǔn),TN基本達(dá)標(biāo),TP部分不能達(dá)標(biāo);在進(jìn)水污染濃度更低,COD濃度值為35～79mg/L,NH_3-N濃度值為3.22～10.50 mg/L,TN濃度為17.22～26.98mg/L,TP濃度為1.10～1.62mg/L,生物接觸氧化池水力負(fù)荷為0.125m~3/m~2·h,濕地系統(tǒng)水力負(fù)荷為0.008m~3/m~2·h,氣水比控制在4:1時,各主要指標(biāo)都能達(dá)到上述標(biāo)準(zhǔn)要求;在生物接觸氧化池進(jìn)水水力負(fù)荷增大到0.208 m~3/m~2·h,濕地系統(tǒng)水力負(fù)荷為0.014m~3/m~2·h,氣水比保持在4:1時,COD、NH_3-N、TN都能達(dá)到上述標(biāo)準(zhǔn)要求,TP部分不能達(dá)到上述標(biāo)準(zhǔn)要求。 鑒于組合工藝連續(xù)運(yùn)行處理高濃度小區(qū)污水效能不太高,試驗(yàn)后期將組合工藝連續(xù)運(yùn)行改變成間歇運(yùn)行。在進(jìn)水COD濃度值為378～442mg/L,NH_3-N濃度值為47.19～75.33 mg/L,TN濃度為60.75～85.73mg/L,TP濃度為4.21～7.12mg/L,曝氣強(qiáng)度為4.0m~3/m~2·h,曝氣時間為3h、2h時,組合工藝對COD和NH_3-N的處理效果良好,能夠達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)、《城市雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T18920-2002)以及《城市污水再生利用-景觀環(huán)境用水的再生水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T18921-2002)的要求,TN和TP雖不能達(dá)標(biāo),但都有較高的去除效率,且其處理效能相差并不大;綜合確定曝氣強(qiáng)度為4.0m~3/m~2·h時,組合工藝的最佳曝氣時間為2h。在進(jìn)水COD濃度值為379～446mg/L,NH_3-N濃度值為67.79～85.38 mg/L,TN濃度為67.09～95.69mg/L,TP濃度為5.25～7.12mg/L,曝氣強(qiáng)度為3.0m~3/ m~2·h,曝氣時間為4h和3h時,組合工藝對COD處理效果較好,出水能夠達(dá)到上述標(biāo)準(zhǔn)要求,NH_3-N、TN和TP三個指標(biāo)都不能達(dá)到上述標(biāo)準(zhǔn),曝氣4h時,NH_3-N和TN的平均去除率都比曝氣3h時對應(yīng)的平均去除率高10%左右,TP的平均去除率相差達(dá)到21%;綜合確定曝氣強(qiáng)度為3.0m~3/m~2·h時,組合工藝的最佳曝氣時間為4h。綜合兩種曝氣強(qiáng)度對應(yīng)的不同曝氣時間下的處理功效,以及經(jīng)濟(jì)合理性,確定曝氣強(qiáng)度為4.0m~3/m~2·h時,充水0.25h,曝氣為2h,沉淀1h,排水0.25h,為組合工藝的最佳工況。 針對不同濃度的小區(qū)污水,本文認(rèn)為可以通過調(diào)整組合工藝的運(yùn)行方式以滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。對于較高污染濃度的小區(qū)污水按照間歇運(yùn)行的方式運(yùn)行,對污染濃度較低的小區(qū)污水采用低氣水比連續(xù)曝氣的方式運(yùn)行。 【關(guān)鍵詞】：生物接觸氧化池 人工濕地 小區(qū)污水 連續(xù)曝氣 氣水比 間歇曝氣 曝氣強(qiáng)度 曝氣周期
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：X703.1
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-10
• 1 緒論10-26
• 1.1 我國水污染及處理現(xiàn)狀10-13
• 1.1.1 我國水污染現(xiàn)狀10-11
• 1.1.2 我國污水處理現(xiàn)狀11-13
• 1.2 小區(qū)污水處理的必要性和重要性13-14
• 1.3 小區(qū)污水處理的工藝要求14-15
• 1.4 小區(qū)污水處理技術(shù)的常用工藝15-18
• 1.5 國內(nèi)外現(xiàn)狀18-23
• 1.5.1 小區(qū)污水處理技術(shù)的國外現(xiàn)狀18-19
• 1.5.2 小區(qū)污水處理技術(shù)的國內(nèi)現(xiàn)狀19-20
• 1.5.3 生物接觸氧化法的技術(shù)現(xiàn)狀20-22
• 1.5.4 人工濕地的技術(shù)現(xiàn)狀22-23
• 1.6 課題的提出，研究目的和內(nèi)容23-26
• 1.6.1 課題的提出23-24
• 1.6.2 課題的研究目的24
• 1.6.3 課題的研究內(nèi)容24-26
• 2 反應(yīng)器與試驗(yàn)設(shè)計26-38
• 2.1 生物接觸氧化池26-30
• 2.1.1 生物接觸氧化池的結(jié)構(gòu)26-28
• 2.1.2 填料選擇28-29
• 2.1.3 曝氣系統(tǒng)29-30
• 2.1.4 生物接觸氧化池的運(yùn)行30
• 2.2 人工濕地30-35
• 2.2.1 人工濕地的結(jié)構(gòu)30-31
• 2.2.3 填料選擇31-32
• 2.2.4 植物選擇32-35
• 2.2.5 人工濕地的運(yùn)行35
• 2.3 試驗(yàn)設(shè)計與方法35-38
• 2.3.1 試驗(yàn)原水水質(zhì)35
• 2.3.2 試驗(yàn)流程35-36
• 2.3.3 試驗(yàn)儀器與分析方法36-38
• 3 組合工藝的啟動試驗(yàn)38-46
• 3.1 生物接觸氧化池的啟動38-39
• 3.1.1 生物接觸氧化池的啟動方法38
• 3.1.2 啟動試驗(yàn)結(jié)果及分析38-39
• 3.1.3 生物膜的生長情況39
• 3.2 人工濕地的啟動39-43
• 3.2.1 人工濕地的啟動方法39-40
• 3.2.2 啟動試驗(yàn)結(jié)果及分析40-42
• 3.2.3 植物及生物膜的生長情況42-43
• 3.3 組合工藝的過渡性試驗(yàn)43-46
• 4 連續(xù)運(yùn)行“生物接觸氧化+人工濕地”組合工藝處理46-62
• 小區(qū)污水效能研究46
• 4.1 組合工藝連續(xù)運(yùn)行效能分析46-53
• 4.1.1 COD 的去除效能46-47
• 4.1.2 NH_3-N 的去除效能47-49
• 4.1.2 TN 的去除效能49-50
• 4.1.3 TP 的去除效能50-52
• 4.1.4 SS 的去除效能52
• 4.1.5 連續(xù)運(yùn)行組合工藝總體效能分析52-53
• 4.2 組合工藝處理低濃度小區(qū)污水的效能分析53-59
• 4.2.1 COD 的去除效能54-55
• 4.2.2 NH_3-N 的去除效能55-56
• 4.2.3 TN 的去除效能56-58
• 4.2.4 TP 的去除效能58-59
• 4.3 小結(jié)59-62
• 5 間歇運(yùn)行“生物接觸氧化+人工濕地”組合工藝處理小區(qū)污水效能研究62-78
• 5.1 生物接觸氧化池內(nèi)活性污泥的培養(yǎng)62
• 5.2 組合工藝間歇運(yùn)行的處理效能62-72
• 5.2.1 曝氣強(qiáng)度為4.0 m~3/m~2·h 時組合工藝的處理效能62-68
• 5.2.2 曝氣強(qiáng)度為3.0 m~3/m~2·h 時組合工藝的處理效能68-72
• 5.3 組合工藝（間歇運(yùn)行）處理效能的影響因素72-76
• 5.3.1 溫度72-73
• 5.3.2 曝氣強(qiáng)度73-74
• 5.3.3 曝氣周期74
• 5.3.4 進(jìn)水底物濃度74-75
• 5.3.5 填料75-76
• 5.4 小結(jié)76-78
• 6 結(jié)論和建議78-80
• 6.1 結(jié)論78-79
• 6.2 建議79-80
• 致謝80-82
• 參考文獻(xiàn)82-88
• 附錄88

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