集约型村庄生活污水生物生态工艺优化运行技术研究

摘要

随着农村生活污水污染问题的不断加剧，国内外对农村生活污水处理技术进行了大量研究，然而大部分均是针对分散型村庄生活污水，而对相对集中型村庄生活污水的处理技术与管理模式研究较少。从研究方向与实践结果来看，生物生态组合技术与单纯的生物技术、生态技术相比，具有明显优势。本文以氧化沟-生态塘生物生态组合工艺为研究对象，开展生物生态工艺优化运行技术研究，主要结论如下:
　　以曝气量为控制条件，对氧化沟提出三种运行方案，结果表明氧化沟的最佳运行方案为:ZLB37自吸式螺旋曝气机24h连续开启，ZLB22自吸式螺旋曝气机8:00～20:00连续开启，DQT2.2-1400型低速潜水推流器20:00～8:00连续开启。通过2016年7月～2017年1月对氧化沟进出水的连续监测可知，CODCr去除率受温度影响较小，氨氮、TN去除率受温度影响较大，TP的去除率则基本不受温度影响。污水在进入氧化沟之后，CODCr、氨氮、TN以及TP浓度首先有一个大幅度的降低，之后呈现一定的递减趋势，但变化不大，而硝氮、亚硝氮浓度的变化规律则与之相反，氧化沟出水中的硝氮、亚硝氮浓度较进水有所上升，但亚硝氮的浓度始终低于0.15mg/L，硝氮的浓度也未超过2.41mg/L。
　　生态塘对氨氮、TN的去除率受温度影响较大，夏冬去除率之差最大可分别达到11.50％和17.56％，对CODCr、TP的去除率受温度季节影响相对较小。沿水流方向生态塘第一区段可有效去除污水中的大部分有机物，并具有较强的脱氮除磷功能，第二、第三区段持续去除有机物，并去除尾水中的大部分氮磷。各污染物去除率随着生态浮岛覆盖率的增加呈逐渐上升的趋势，当覆盖率增至30％时，氮磷去除率可增长7％左右，CODCr去除率的增长幅度相比氮磷较小，这表明生态浮岛对污水中的氮磷具有良好的处理效果。
　　试验研究了氧化沟-生态塘组合工艺对污染物的去除效果。结果表明:除冬季低温环境，经组合工艺处理后的生活污水可稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准。工艺对CODCr的去除效果比较稳定，除冬季12月和1月的去除率略低于85％以外，其余几月均在85％以上;系统对氨氮和TN的去除率随着温度的降低而逐渐下降，冬季11月、12月和1月的TN去除率均低于70％，对TP的去除效果比较稳定，各月去除率均在90％以上。该污水处理设施的运行维护成本包括动力费、人员工资以及生态塘维护费三个部分，计算得到其直接运行成本为0.424元/吨。
　　综上，氧化沟-生态塘组合工艺是一种高效低耗的，适于相对集中型村庄生活污水的处理技术。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 村庄生活污水集中处理的问题及研究进展

1．1．1 相对集中型村庄生活污水工艺研发的必要性和紧迫性

1．1．2 相对集中型村庄生活污水处理技术研究进展

1．2 氧化沟的发展及其技术特征

1．2．1 氧化沟的发展与现状

1．2．2 氧化沟工艺的技术特征

1．2．3 氧化沟工艺的种类及其特点

1．3 生态塘概述及其发展

1．3．1 生态塘概述

1．3．2 生态塘的特点

1．3．3 生态塘净化机理

1．3．4 国内外研究进展

1．4 课题研究目标及主要内容

1．4．1 课题研究目标

1．4．2 研究内容

1．4．3 技术路线

第二章 污水处理设施概述及实验方法

2．1 污水处理设施基本情况

2．1．1 污水处理设施服务范围及建设规模

2．1．2 设计进出水水质

2．1．3 污水处理设施工艺流程及说明

2．1．4 污水处理设施主要构筑物及设备参数

2．1．5 强化型生态塘设计

2．2 分析项目与方法

第三章 生物单元优化运行技术研究

3．1 概述

3．1．1 实验流程

3．1．2 采样方法

3．2 曝气量对污染物去除效果的影响

3．2．1 试验方案

3．2．2 试验运行条件

3．2．3 污染物去除效果分析

3．3 温度对污染物去除效果的影响

3．3．1 试验运行条件

3．3．2 污染物去除效果分析

3．3．3 低温运行条件采取的适宜措施

3．4 氧化沟沿程监测分析

3．4．1 氧化沟沿程污染物变化规律

3．4．2 氧化沟沿程流态分析

3．5 调试运行期间的问题及解决策略

3．6 本章小结

第四章 生态单元优化运行技术研究

4．1 概述

4．1．1 实验流程

4．1．2 生态塘的启动

4．2 温度对污染物去除效果的影响

4．2．1 试验运行条件

4．2．2 污染物去除效果分析

4．2．3 低温运行条件采取的适宜措施

4．3 进水浓度对污染物去除效果的影响

4．3．2 结果与分析

4．4 生态塘沿程监测分析

4．4．1 沿程采样点布设

4．4．2 监测结果与分析

4．5 生态浮岛覆盖率对去除效果的影响

4．5．1 试验运行条件

4．5．2 污染物去除效果分析

4．6 本章小结

第五章 组合工艺运行效果研究

5．1 概述

5．2 组合工艺对污染物的去除效果研究

5．2．1 组合工艺对CODCr去除效果研究

5．2．2 组合工艺对氨氮去除效果研究

5．2．3 组合工艺对TN去除效果研究

5．2．4 组合工艺对TP去除效果研究

5．3 运行维护成本分析

5．4 环境效益分析

5．5 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 主要研究结论

6．2 研究展望

致谢

参考文献

攻读学位期间研究成果

附录