农村地区分散式生活污水一体化处理技术研究

摘要

近年来，随着新农村建设和美丽乡村建设等一系列工程项目的实施，农村地区社会和基础设施建设等方面都取得了巨大的进步。但与此同时，在环境污染和生态保护方面，尤其是农村生活污水的治理已成为一个亟待解决的问题。由于农村地区生活污水具有分散性强、污染面广和水质水量变化大的特点，因此治理难度很大。虽然目前对于农村生活污水的处理已有很多研究，但其中很多存在处理效率低、基建投资大和运行管理困难的缺点。因此，需要结合农村地区的实际情况，研究出一套适合农村地区实际情况的处理效率高、投资费用少、管理方便的污水处理工艺。
　　本研究依托于甘肃省民生科技计划项目—新农村建设中三位一体的饮水、污水、垃圾处理与工程示范(1503FCMA001)，以农村生活污水为处理对象，通过铁质填料与普通填料的对比，研究了生物铁法与土地处理工艺相结合对农村生活污水的处理效果。
　　研究结果表明:
　　(1)作为预处理工艺，塔式循环滤池对污染物有很好的去除效果，这为土地处理系统创造了良好的进水条件。聚氨酯泡沫和铁+聚氨酯泡沫填料对于COD的去除率无明显差异，在循环流量为15L/h、30L/h、45L/h和60L/h的四种工况下，COD去除率均能达到80％以上。两种填料对于氨氮和总氮的去除效果都不是很好，去除率均在50％以下，但铁+聚氨酯泡沫填料对于氮的去除率均要高于聚氨酯泡沫填料。而在总磷的去除方面，铁+聚氨酯泡沫的去除效果要明显优于聚氨酯泡沫。水力停留时间对于COD和氨氮的去除有一定影响，但对总磷的去除无明显变化。经过试验最终确定最佳循环流量和最佳水力停留时间分别为45L/h和3h。
　　(2)土地处理系统中填料的装填方式对于处理效果有一定的影响，在COD和氨氮的去除上，普通砾石填料依然具有很好的去除效果。海绵铁的介入强化了土壤的物化和生化效果，尤其与聚氨酯泡沫的结合，对于磷的去除有很好的强化作用。表面负荷对于COD的去除有着较大的影响，尽管有海绵铁的介入，但普通粗砂粒石填料对于COD的去除率依然会随着表面负荷的增大而减小，而由于微生物的作用，聚氨酯泡沫填料对于COD去除率会随着时间的推移而缓慢上升。表面负荷对氨氮的影响不大，但复合填料土地处理系统对于氨氮的去除效果要好于普通粗砂粒石填料。而在磷的去除方面，海绵铁的介入对于总磷有着很强的抗冲击负荷作用，尤其是填料中结合了聚氨酯泡沫和海绵铁的反应器，对磷的去除效果很稳定。
　　(3)塔式循环滤池和土地处理系统各有不同的作用，其中塔式循环滤池主要对原水进行预处理，而土地处理系统则对塔式循环滤池的出水进行进一步的处理。经过两个系统处理后，出水基本能够满足农村生活污水处理的要求。并且此系统投资基建费用低、运行维护方便、能耗低且能够充分利用农村地区的土地资源，因此在对于农村地区分散式生活污水的处理方面具有很广阔的应用前景。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景

1．1．1 农村水污染现状及治理的重要性

1．1．2 农村生活污水的基本特征

1．1．3 农村生活污水处理模式

1．2 农村分散式生活污水处理技术研究

1．2．1 国外农村地区分散式污水处理技术研究

1．2．2 国内农村地区分散式污水处理技术研究

1．3 塔式生物滤池处理技术

1．3．1 塔式生物滤池技术概述

1．3．2 塔式生物滤池的作用机理

1．3．3 塔式生物滤池的运行

1．3．4 塔式生物滤池的应用

1．4 土地处理技术

1．4．1 土地处理技术概述

1．4．2 土地处理技术的净化机理

1．4．3 土地处理系统的工艺类型

1．4．4 土地处理技术的应用

1．5 本课题主要研究内容、方法与技术路线

1．5．1 课题来源

1．5．2 主要研究内容

1．5．3 技术路线

2 塔式循环滤池处理效果实验研究

2．1 研究目的与意义

2．2 实验水质及分析方法

2．3 试验装置及反应器的启动

2．4 结果与讨论

2．4．1 挂膜阶段反应器对各污染物去除效果分析

2．4．2 循环流量对塔式循环滤池处理效果的影响

2．4．3 水力停留时间对污染物去除效果的影响

2．5 本章小结

3 土地处理系统研究

3．1 研究目的与意义

3．2 实验水质及分析方法

3．3 实验装置及反应器的启动

3．4 结果与讨论

3．4．1 不同填料方式对处理效果的影响

3．4．2 不同表面负荷对处理效果的影响

3．5 本章小结

4 工程实例

4．1 研究区域概况

4．1．1 区位概况

4．1．2 自然条件

4．1．3 社会经济发展状况

4．1．4 村庄建设概况

4．1．5 村庄现状存在的问题分析

4．2 污水处理工程技术方案

4．2．1 设计水质

4．2．2 处理工艺流程

4．2．2 各处理单元主要构筑物设计规划

4．2．3 污水处理站的运行管理

5 研究结论和存在问题

5．1 研究结论

5．2 存在问题

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果