组合式分层生物滤池与人工湿地联合工艺处理农村生活污水的研究

摘要

随着社会主义新农村建设的深入开展,农村基础设施和环境面貌发生了巨大的变化。与此同时,农村生活污水不能得到妥善处理问题也越来越严重。农村生活污水属间歇排放,其水质、水量波动性大,所含有机物浓度相对偏高;并且含有较高的人畜粪尿成分,氮、磷含量特别是磷含量。针对这一特点,上海交通大学开发了组合式分层生物滤池与高通量人工湿地联合工艺用于处理农村生活污水。本研究依托于上海市科学技术委员会两大重点科研计划项目课题,分别对填料的磷吸附容量、组合式分层生物滤池小试装置和示范工程运行效果进行了为期两年的研究。本研究考察了陶粒、火山岩和气块砖在静态条件下磷吸附容量,得到静态吸附平衡时间为4h左右;气块砖磷吸附容量最高,为5.59mg/g填料。组合式分层生物滤池与单一填料生物滤池处理污水的小试结果比较表明,以陶粒、火山岩为填料的生物滤池对COD的去除率达到80％以上,对氨氮的去除率在55%左右,但对磷的去除率仅能达到20%;以气块砖为填料的生物滤池对总磷去除率能达到70%以上,具有良好的除磷效果,但对COD、氨氮的去除率较低;组合式分层生物滤池在处理污水中各污染物时都有较好效果,其COD、氨氮、总氮和总磷的去除率分别为79.35%、54.22%、45.79%和47.18%。通过对曹家浜示范工程为期两年左右的检测得出如下结论:联合工艺系统处理曹家浜农村生活污水时,在流量为60m3/d的情况下,对水中各类污染指标有着较好的效果。其中COD、氨氮、总氮和总磷的出水浓度分别为62.4mg/L、8.2mg/L、12.6mg/L和0.94mg/L,去除率分别能达到80%、50%、50%和70%,出水水质均能达到一级B标准(GB18918-2002)。联合工艺的投资运行费用低,平均每吨废水处理费用不超过0.15元。该工艺具有污染物去除效果好、适应性强、系统残渣少等特点,且管理维护方便、对操作人员技术要求低,适合在广大农村地区推广应用。

目录

摘要

Abstract

第一章 绪论

1.1 农村水污染现状概况

1.1.1 农村生活污水

1.1.2 农村生活污水处理模式

1.2 国内外常用的农村污水处理技术介绍

1.2.1 生物滤池处理技术

1.2.2 人工湿地处理技术

1.2.3 稳定塘处理技术

1.2.4 土地处理技术

1.2.5 其他处理技术

1.2.6 技术应用所存在的问题

1.3 本课题所采用的污水处理技术

1.4 本论文研究背景及内容

第二章 填料静态吸附实验研究

2.1 实验内容研究

2.2 填料简介

2.2.1 陶粒

2.2.2 火山岩填料

2.2.3 气块砖

2.3 实验方案

2.4 静态吸附实验

2.4.1 总磷测定方法

2.4.2 吸附时间曲线

2.5 吸附等温线

2.6 本章小结

第三章 组合式分层生物滤池实验室小试研究

3.1 实验内容研究

3.2 组合式分层生物滤池优化设计

3.2.1 通风供氧系统的优化设计

3.2.2 填料的筛选及填装方式的优化

3.2.3 生物滴滤池运行方式优化

3.2.4 生物安全性的控制

3.2.5 小结

3.3 实验内容研究

3.3.1 材料与方法

3.3.2 分析项目及测定方法

3.3.3 组合式分层生物滤池启动过程研究

3.3.4 组合式分层生物滤池有机负荷提升研究

3.3.5 三种不同填料的生物滤池和组合式分层生物滤池处理效果运行效果比较

3.3.6 气块砖对磷的动态吸附研究

3.4 本章小结

第四章 工艺示范工程研究

4.1 曹家浜村联合处理工艺示范工程的设计

4.1.1 工程现场条件

4.1.2 工程设计原则及构造

4.1.3 工艺流程

4.2 曹家浜村示范工程的处理效果

4.2.1 研究方法

4.2.2 水质指标分析

4.3 水质监测结果

4.3.1 生活污水有机物去除效果研究

4.3.2 生活污水中氮的去除效果研究

4.3.3 生活污水中TP 去除效果研究

4.3.4 小结

4.4 工艺应用前景分析

4.4.1 工程投资、运行成本分析

4.4.2 联合工艺技术优势

4.4.3 应用前景

第五章 结论及建议

5.1 研究成果及结论

5.2 建议

参考文献

致谢