厌氧-接触氧化-人工湿地组合技术处理农村生活污水的初步研究

摘要

本文研究厌氧沼气-多级跌水充氧接触氧化-复合型人工湿地组合工艺的污染物去除特性,对组合工艺的处理负荷、跌水充氧接触氧化池的停留时间、跌水充氧效率的影响因素、接触氧化池内D0浓度消耗规律、人工湿地脱氮除磷效果、氮磷去除途径、石膏除磷的机理以及接触氧化池和人工湿地的细菌总数、硝化菌、亚硝化菌分布等等进行了初步探索。 试验研究的主要结论如下： (1)当接触氧化池进水负荷分别为0.27kgCODcr/m3·d、11.65 gNH4+-N/m3·d、12.60 gTN/m3·d、3.42gTP/m3·d、时,组合工艺的CODcr、NH4+-N、TN、TP去除率分别在60％、80％、70％、70％以上。而且,系统有一定的耐冲击负荷能力,出水总磷能维持在0.3mg/以下。 (2)在本试验进水浓度较低的条件下,接触氧化池的停留时间设置为2.41h比较合适。 (3)跌水总高度为3.3m,共分五级跌水,高度分别为1.3m、0.5m0.5m、0.5m、0.5m。采用2型挡板和较小的停留时间时取得较好的跌水效果。接触氧化池内DO浓度下降主要是在0-40cm这一区间,并且大气向水中的复氧作用不可忽视。 (4)人工湿地脱氮除磷高效稳定。脱氮主要是由于湿地微生物的硝化/反硝化作用,植物摄取仅占不到10％的比例；除磷则由湿地基质的物化作用和石膏的反应沉淀为主。 (5)在碱性实验条件时,石膏中Ca2+与磷酸盐反应导致pH值迅速降低,除磷过程在40h以内即告结束。但是通过适当增加石膏投加量可以在中性条件时取得良好的除磷效果。石膏粒径对除磷效果有显著的影响。试验证明碎砖和石膏之间存在着协作效应。 (6)接触氧化池和人工湿地细菌总数、硝化菌、亚硝化菌分别保持在1012cells/g、1011cells/g、1010cells/g的高水平上,同时存在大量的原生动物、后生动物,食物链比较复杂。 (7)复合型人工湿地将潜流与表面流、水平流与垂直流巧妙地结合在一起,实现了湿地构型的创新；利用当地的废料--石膏,结合建筑垃圾--碎砖增强除磷效果,取得了高效除磷与固体废弃物资源化的有机结合。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章前言

1.1研究背景

1.2农村生活污水处理技术的研究现状

1.3工艺概况、特点与应用领域

1.3.1工艺概况

1.3.2技术特点

1.3.3经济指标

1.3.4工艺的应用领域

第二章理论基础

2.1厌氧生物处理

2.2生物脱氮

2.3生物和化学除磷

2.4人工湿地

第三章研究内容、试验装置及方法

3.1研究内容

3.2试验装置

3.2.1厌氧沼气池

3.2.2接触氧化池

3.2.3人工湿地

3.3分析项目、方法及仪器

3.3.1芦苇全氮全磷含量测定

3.3.2微生物监测--荧光原位杂交技术

第四章组合工艺处理效果

4.1挂膜

4.2处理负荷对去除率的影响

4.2.1 CODcr的去除

4.2.2 NH4+-N的去除

4.2.3 TN的去除

4.2.4 TP的去除

第五章多级跌水接触氧化工艺特性研究

5.1水力停留时间的影响

5.1.1 CODcr去除

5.1.2 NH4+-N的去除

5.1.3 TN、TP的去除

5.2氮的形态变化

5.3跌水充氧效率

5.3.1氧转移原理

5.3.2跌水挡板的形式

5.3.3停留时间的设置

5.3.4气温的影响

5.4接触氧化池内溶解氧变化规律

5.5填料的选取

第六章人工湿地脱氮除磷

6.1人工湿地脱氮

6.1.1运行前期脱氦效率

6.1.2运行后期脱氮效率

6.1.3总氮去除量分布

6.2人工湿地除磷

6.2.1进出水磷形态的变化

6.2.2投加石膏前后除磷率比较

6.2.3停留时间的设置

6.2.4总磷去除量分布

6.3湿地植物的选择

6.3.1芦苇中氮磷含量分布

第七章石膏除磷机理的初步研究

7.1块状石膏低浓度静态试验

7.1.1实验方法

7.1.2实验结果及分析

7.2粉末状石膏低浓度静态试验

7.2.1实验方法

7.2.2实验结果及分析

7.2.3块状石膏与粉末状石膏除磷效果的比较

7.3湿地基质(碎砖)在除磷中的作用

7.3.1实验方法

7.3.2实验结果与分析

第八章跌水池与人工湿地微生物相分析

8.1跌水池生物相

8.1.1跌水充氧接触氧化池细菌总数分析

8.1.2跌水充氧接触氧化池硝酸菌分析

8.1.3跌水充氧接触氧化池亚硝化细菌分析

8.2人工湿地生物相

8.3跌水充氧接触氧化池与人工湿地细菌分布分析

第九章试验小结与展望

参考文献

后 记