厌氧折流板反应器—生物接触氧化池工艺处理我国北方新兴村镇生活污水试验研究

摘要

近年来,随着国民经济的飞速发展,新兴村镇的数量和规模不断扩大,村镇产业结构发生了重大调整,造成原来具有较好自净能力的自然生态系统被严重破坏,环境问题日益恶化,特别是水体环境呈现迅速恶化的趋势。
　　我国北方地区,由于自然条件所限,气候相对干旱,降雨相对较少,地表径流对污水的稀释作用相对较弱,缺水现象十分严重。且季节性温差大,夏季炎热,冬季寒冷,温度降到零下。加之许多水体由于新兴村镇生活污水的直接排入,污染严重,丧失了其作为水源的使用功能,使缺水问题更为突出。因此,北方地区污水处理工艺的要求相对较高,要求一种温度适应范围广的水处理工艺,或者对水处理工艺需要采取必要的温控措施。
　　新兴村镇生活污水,是指包括粪便及其冲洗水、厨房炊事用水、洗浴废水等所有的废水。氮、磷含量高,可生化性好。对于研究新兴村镇的生活污水,还需考虑养殖区的粪便废水,从而导致了新兴村镇的高COD、高N的现实。据调查统计,养殖一头牛产生并排放的污水超过22个人生活产生的废水,养殖一头猪产生的废水相当7个人生活产生的废水。
　　厌氧折流板反应器(anaerobic baffled reactor以下简称ABR)对于处理高浓度有机废水具有明显的处理效果,且有较强的水质适应能力,其适用于10℃～55℃的温度范围,冬季配以适当的温控措施,可以很好地适应北方的冬季气候,维持稳定的处理效果。但对氨氮去除效果不佳,而且出水有臭味。好氧接触氧化工艺对低浓度有机废水具有很高的处理效率,并且去除氨氮效率高。因此,针对北方新兴村镇生活污水特点,提出了ABR-好氧生物接触氧化联用工艺处理生活污水。
　　初期配制模拟生活污水先进行实验室试验研究,根据进水COD和氨氮去除效果,确定正常运行所需要的最佳停留时间,好氧体积厌氧体积最佳比,硝酸盐内回流最佳比例。最佳参数运行下,实验室处理效果良好。后期根据确定的最佳参数进行现场实际污水处理研究。我们选择在山东省青岛市崂山区北龙口村进行中试试验,测定COD,氨氮等指标,使其达到预期效果。
　　实验室试验研究内容如下:配制COD浓度为1500mg/L左右,氨氮浓度80mg/L左右的人工模拟污水。通过改变负荷,即试验停留时间经过20h、16h、12h、8h、4h、3h、2h的连续改变,确定最佳停留时间为4h;改变厌氧阶段和好氧阶段的体积比例2:1,1:1,2:1,确定最佳的运行模式为1:1;改变硝酸盐内回流比从100％,150％,200％,确定最佳回流比为150％:
　　北龙口村现场中试试验研究内容如下:开发地埋式集约型水质净化槽,建立风力自动曝气系统,降低好氧工艺能耗。开发太阳能循环地热温控设备,维持冬季运行效果良好。进水浓度因为季节的原因,进水COD在300mg/L-800mg/L之间波动,进水氨氮浓度在80mg/L-120mg/L之间波动。经过处理之后,出水水质良好。
　　通过室内实验室模拟试验和北龙口村现场试验表明:ABR—生物接触氧化工艺适合我国北方新兴村镇生活污水的处理。