间歇曝气一体化悬浮填料床-垂直流人工湿地处理农村生活污水的试验研究

摘要

本文根据农村分散型生活污水的特点和当地的实际水质及治理需求，提出了以“间歇曝气一体化悬浮填料床+人工湿地”工艺组成的生物生态组合技术，并通过一系列的实验研究，确定了间歇曝气一体化悬浮填料床的优化工艺，并在此基础上研究了人工湿地脱氮除磷的效果以及组合工艺对污染物的去除效果，开展了以下工作并取得主要研究成果如下:
　　(1)对间歇曝气一体化悬浮填料床工艺研究，主要包括:研究了影响间歇曝气一体化悬浮填料床的一些重要因素，如HRT、曝气池曝气/停曝气时间比、泥水回流比、DO等。在对实验结果进行分析的基础上，确定了HRT、曝气池曝气/停曝气时间比、泥水回流比、DO等关键工艺参数;研究了在较适宜的工艺参数下系统的硝化与反硝化速率，系统具有较高的硝化、反硝化能力，硝化速率、反硝化效率较高。
　　(2)间歇曝气一体化悬浮填料床在HRT=14h、曝气池曝气/停曝气时间比为3∶1、泥水回流比为150％、DO=3.5mg/L时获得较佳的处理效果，CODCr、NH4+-N、TN、TP的去除率分别为87.28％、90.60％、71.43％、50.42％，出水平均浓度分别为27.56mg/L、4.20mg/L、13.58mg/L、1.69mg/L。工艺对污染物的去除除TP外基本达标，人工湿地主要是为了除磷，因此湿地可以减小面积或增大负荷，降低处理成本。
　　(3)通过对比分析人工湿地在未曝气和间歇曝气运行期间脱氮除磷的效果。得到间歇曝气更有利于人工湿地对污染物的去除且可以有效的解决人工湿地堵塞问题，其对CODCr、NH4+-N、TN、TP的平均去除率分别为79.25％、99.75％、63.29％、92.50％。湿地系统除氮的主要机制在于植物的吸收和湿地中缺氧-好氧交替的微环境;湿地系统除磷的主要机制是基质的吸附、微生物的同化及植物的吸收。
　　(4)试验研究了较适宜工况下间歇曝气一体化悬浮填料床-人工湿地组合工艺对污染物的去除效果。对装置连续的运行监测，通过监测数据分析了组合工艺对CODCr、NH4+-N、TN、TP平均去除率分别达到97.63％、100％、88.18％、97.33％，出水平均浓度分别为5.14mg/L、0mg/L、6.11mg/L、0.087mg/L，远低于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB-18918-2002)中一级A标准。
　　研究表明:间歇曝气一体化悬浮填料床和人工湿地组合的工艺技术处理农村生活污水是一种高效低耗的生物与生态处理相结合的新工艺。

目录

摘要

1 绪论

1．1 综述

1．1．1 农村生活污水污染现状

1．1．2 农村生活污水处理技术现状

1．1．3 一体化生物膜反应器的研究现状及发展趋势

1．2 课题的提出

1．3 研究的内容与目的

1．3．1 研究的内容

1．3．2 研究的目的

2 间歇曝气一体化悬浮填料床系统的挂膜与启动

2．1 材料与方法

2．1．1 试验装置

2．1．2 试验水质

2．1．3 试验方法

2．2 挂膜与启动

2．3 影响悬浮球挂膜的主要因素

2．4 本章小结

3 间歇曝气一体化悬浮填料床生化效能优化研究

3．1 材料与方法

3．1．1 实验装置

3．1．2 试验内容

3．1．3 试验水质

3．1．4 试验方法

3．2 试验结果与讨论

3．2．1 水力停留时间对反应器工艺效能的影响

3．2．2 曝停时间比对反应器工艺效能的影响

3．2．3 泥水回流比对反应器工艺效能的影响

3．2．4 溶解氧对反应器工艺效能的影响

3．2．5 间歇曝气一体化悬浮填料床运行参数的确定

3．3 间歇曝气一体化悬浮填料床内生物膜硝化和反硝化潜力的测定

3．3．1 间歇曝气一体化悬浮填料床内生物膜硝化潜力的测定

3．3．2 间歇曝气一体化悬浮填料床内生物膜反硝化潜力的测定

3．4 本章小结

4 间歇曝气一体化悬浮填料床-垂直流人工湿地组合工艺的运行效果

4．1 人工湿地及其工艺性能的研究

4．1．1 人工湿地

4．1．2 人工湿地运行效果及研究

4．2 间歇曝气一体化悬浮填料床-垂直流人工湿地组合工艺的运行效果

4．2．1 组合工艺对CODCr的去除效果

4．2．2 组合工艺对NH4+-N的去除效果

4．2．3 组合工艺对TN的去除效果

4．2．4 组合工艺对TP的去除效果

4．3 本章小结

5 结论与建议

5．1 结论

5．2 建议

参考文献

致谢

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