拔风溅水充氧生物滤池处理农村生活污水的开发研究

摘要

针对太湖流域农村生活污水现状，按照国家高新发展计划(863)项目子课题一农村生活污水处理技术及示范性工程专题要求，开发了适用于农村的小型生活污水装置--拔风溅水充氧生物滤池。该装置完全埋于地下，整套装置的能耗设备仅为一台小型提升水泵，大幅度削减了能耗，运行费用低廉，适合在农村地区推广应用。装置完全覆土后，表面可基本恢复原有土地利用状况，不占用土地资源，开发了拔风管的通风方式和溅水盘的充氧方式解决了装置埋地后对生物滤池自然通风的限制。 本文研究了拔风溅水充氧生物滤池去除污染物的效果和优化工艺参数，并通过模型和小试深入研究了拔风管自然强制通风和溅水式的充氧方式。研究结果如下： 拔风溅水充氧生物滤池出水水质较好，试验期间COD、氨氮、总氮和总磷平均出水浓度分别为53.8 mg/L、3.2 mg/L、9.9 mg/L和0，46mg/L。 生物滤池段的优化COD负荷和氨氮负荷分别为65gCOD/m<'3>·h和4gNH<,4><'+>-N/m<'3>·h，优化水力负荷范围在0.2 m/h到0.6m/h之间，装置优化同流比为3。当流量为300m/L时，通过回流方式的改变装置脱氮效率提高了15％。 建立了拔风式自然强制通风通风量模型和拔风管高度模型，得出了生物滤池拔风管的理论高度为3.62m。 溅水盘小试得出在40cm的高度的情况下，达到较高充氧效果的最佳溅水盘的组合形式为：两条溅水盘2，开有1cm宽缝，板缝比为3：1，相对距离为30cm。 结果表明：拔风溅水充氧能够满足生物滤池段的氧气需求，拔风溅水充氧生物滤池有良好的出水水质和较经济的运行费用，适合用于农村生活污水处理。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章前言

1.1研究背景

1.2课题提出

1.2.1农村生活污水对太湖水体的污染

1.2.2环太湖流域农村生产生活和污水排放特点

1.2.3国内外农村生活污水处理现状

1.2.4拔风溅水充氧生物滤池技术提出

第二章生物滤池的理论依据和工作原理

2.1传统生物脱氮的原理及影响因素

2.1.1氨化作用

2.1.2硝化作用

2.1.3硝化反应影响因素

2.1.4.反硝化作用

2.1.5反硝化反应影响因素

2.2同步硝化反硝化的原理及影响因素

2.2.1同步硝化反硝化的原理

2.2.2同时硝化反硝化的影响因素

2.3生物滤池工作原理及其影响因素

2.3.1生物膜法的一般原理

2.3.2生物滤池的工作原理

2.3.3生物滤池的分类

2.2.4滴滤池工艺的影响因素

第三章拔风溅水充氧生物滤池的工艺路线及研究内容

3.1拔风溅水生物滤池的工艺介绍

3.1.1 工艺流程

3.1.2装置概况

3.1.3进水水质

3.2拔风溅水充氧生物滤池的特点

3.3拔风溅水充氧生物滤池处理农村生活污水的研究内容

3.4采样以及分析方法

3.4.1取样和采集频率

3.4.2分析方法

第四章有机物和N、P去除特性及工艺参数研究

4.1有机物和N、P去除特性研究

4.1.1 COD的去除

4.1.2 NH4+-N的去除

4.1.3 TN去除效率

4.1.4 TP去除效率

4.2低温下生物滤池的启动研究

4.2.1工艺挂膜的三种启动方式

4.2.2三种挂膜方式启动期间的去处效果

4.2.3强制挂膜对提高生物滤池启动时间的意义

4.3生物滤池的工艺参数研究

4.3.1运行期间生物滤池沿程DO变化的分析研究

4.3.2 COD容积负荷对去除效果的影响

4.3.3 NH4+-N容积负荷对NH4+-N去除效果的影响

4.3.4水力负荷对硝化效果的影响

4.4 工艺的脱氮性能研究

4.4.1回流比对工艺脱氮的影响

4.4.2回流方式的改变对工艺硝化和脱氮效果的影响

4.5经济性分析

4.5.1基建费用

4.5.2吨水处理费用

4.6本章小结

第五章拔风管通风方式模型建立

5.1生物滤池自然强制通风模型建立

5.1.1自然通风的理论模型

5.1.2自然强制通风的简化模型

5.2生物滤池自然强制通风的影响冈素及优化

5.2.1自然因素冈子分析和优化

5.2.2非自然因素因子分析和优化

5.3装置拔风管的理论计算

5.3本章小结

第六章溅水盘强化充氧效率的试验研究

6.1试验型溅水盘的设计

6.1.1小试装置尺寸的确定

6.1.2小试试验内容

6.1.3小试试验的环境

6.2氧转移影响因素

6.3溅水盘充氧效果的结果与分析

6.3.1不同形式溅水盘的设计对充氧效率的影响及优化

6.3.2溅水盘数量的设置对充氧效果的影响及优化

6.3.3溅水盘之间的相对高度对充氧效果的影响

6.3.4水力负荷对溅水盘充氧效果的影响

6.4本章小结

第七章结论和建议

7.1结论

7.2建议

致 谢

参考文献