潮汐式生物接触氧化处理小型铁路车站生活污水的试验

摘要

自改革开放以来，我国经济有了快速的发展，作为交通运输的主要组成部分，我国的铁路建设也有着快速的发展，铁路运输线路的增长也造成了铁路站点的增加，在我国既有与新建的铁路车站中有相当数量的车站远离城市，尤其是一些中小车站，导致这些站区及工区的生活污水无法接入城市的排水系统，长期以来这些车站及工区的生活污水大多采取随意排放和自由排放的方式，给铁路沿线的环境造成了一定危害。虽然小型车站的污水量较小，但水量变化较大，如果配备专职的污水处理人员会导致运营成本的增加，因此必须采用合理、高效的污水处理工艺，使得处理污水投资少，自动化程度高，操作简单，易被掌握。
　　本文主要研究了潮汐式生物接触氧化法单柱运行系统与双柱运行系统不同工况对污水中COD、氨氮、总氮的去除影响;并对部分双柱运行工况进行水质跟踪监测，从而分析污染物去除规律，初步探寻污染物去除机理;还通过观察潮汐式生物接触氧化反应器生物相组成，测定挥发性生物膜量，从微生物角度反应整个装置对污染物的去除能力和去除效果，主要得出以下结论:
　　(1)单柱运行时，潮汐式生物接触氧化系统处理COD的过程中，延长处理时间有利于系统对COD的去除，但是过度延长处理时间只能导致系统处理能力的下降，并不能使出水COD明显改善。较大的淹没/空置比有利于COD的去除，但过大的淹没/排空比由于复氧条件的限制会造成处理能力的下降。单柱运行系统中，淹没时长与空置时长都是影响氨氮去除效率的重要因素，并不能单独考虑一种因素造成的影响，延长处理时间有利于系统对氨氮的去除。对于总氮的去除效果来说，延长处理时间有利于系统对总氮的去除效果，较大的淹没/排空比也有利于单柱运行系统对总氮的去除，单柱运行系统中A6工况对总氮的平均去除率可达到82％，能够使出水总氮达到国家一级A排放标准。整体来看，对单柱运行系统来说，A4、A4两个工况对COD、氨氮、总氮的去除不仅能保证较高的去除效率，还能保证较高的容积负荷。
　　(2)对于双柱运行系统，由于各个工况下出水COD、氨氮均能达到国家一级A排放标准，所以不同的淹没/空置时间安排与进水是否预曝气对COD和氨氮的处理没有明显差异。虽然潮汐式生物接触氧化双柱运行系统出水水质优于单柱运行系统，但双柱运行系统容积负荷较单柱运行系统低。双柱运行工况下不同淹没/空置时间安排相比可知，柱1淹没1h、柱2淹没3h的淹没/空置时间安排更有利于总氮的去除;进水预曝气会促进系统对总氮的去除。将B5工况柱1与柱2淹没时间对调后，系统对总氮的去除率有一定增加。
　　(3)测定双柱运行部分工况下不同时间段出水水质，观察污水中COD、氨氮、总氮的变化规律可知，污水中污染物的去除主要集中在实验的前期，这也与本实验室前期结论相同，同时还发现总氮去除率较低的原因处理过程后期系统中的硝氮缺少反硝化需要的碳源，使反硝化进程受阻。
　　(4)通过观察潮汐式生物接触氧化系统中微生物相的组成可知，潮汐式生物接触氧化系统中微生物种类丰富、食物链长，生物膜中出现轮虫、线虫、累枝虫等原、后生微生物也能初步判断出水水质良好。潮汐式接触氧化系统单柱运行时，挥发性生物膜量高达18g/L，高于传统生物接触氧化系统的13 g/L;双柱运行时单个柱体内挥发性生物膜量与传统生物接触氧化系统相近，这说明潮汐式生物接触氧化系统微生物膜量大、微生物活性较强，适合用于水质、水量变化较大的生活污水的处理。
　　综上所述，无论是单柱运行系统还是双柱运行系统，运行系统抗冲击负荷能力强，出水水质稳定，潮汐式生物接触氧化适合运用于水质、水量变化较大的生活污水的处理。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题研究背景与意义

1．2 研究进展

1．2．1 国外研究进展

1．2．2 国内研究进展

1．3 潮汐式生物接触氧化法介绍

1．4 研究的主要内容与技术路线

1．4．1 研究的主要内容

1．4．2 技术路线

2 材料与方法

2．1 实验装置与填料

2．2 试验污水来源与水质情况

2．3 分析项目与实验方法

2．3．1 水质指标及测定方法

2．3．2 生物膜镜检与挥发性生物膜量

3 处理效果与数据分析

3．1 对COD的处理效果及分析

3．1．1 单柱运行系统对COD的去除效果及分析

3．1．2 双柱运行系统对COD的去除效果及分析

3．2 氨氮处理效果及分析

3．2．1 单柱运行系统对氨氮的处理效果及分析

3．2．2 双柱运行系统对氨氦的处理效果及分析

3．3 总氮处理效果及分析

3．3．1 单柱运行系统对总氮的去除效果及分析

3．3．2 双柱运行工况对总氮的去除效果及分析

3．4 双柱运行系统对污染物处理过程的研究

本章小结

4 微生物镜检与挥发性生物膜量

4．1 微生物镜检

4．2 挥发性生物膜量

本章小结

结论

致谢

参考文献

附录