CRI系统COS降解试验及滤池有效高度模型构建

摘要

人工快速渗滤系统是在传统的污水土地处理技术基础上发展起来的一种崭新的污水处理系统，是一种指将污水有控制地投配到具有良好渗滤性能的天然基质表面，污水在受重力作用迅速向下渗透的过程中，由于氧化、硝化、反硝化、过滤、沉淀、氧化、还原等一系列作用而得到净化的一种污水土地处理工艺类型。
　　 本实验首先通过对几种常见、且经济上可行的人工快速渗滤系统基质(河砂、木炭、铁粉、石粉)进行单因子实验，研究它们在静态条件下对有机物的吸附性能，试验表明，河沙及木炭对有机物的去除效率最高(表现为出水COD浓度最小)，因此将这两种基质作为试验模拟柱的主要填料。以河沙为例，研究它对COD的等温吸附特征，在monod动力学基础上研究比较COD降解的一级和准二级动力学模型，得出一级动力学方程更能反映河沙对水溶液中COD的等温吸附动力学过程的结论。该结论在很大程度上丰富和发展了CRI系统污水处理工艺的控制与修复理论。
　　 在试验室建立模拟CRI系统模型，模型主体为3根CRI人工试验模拟柱，以河沙作为模拟柱的主要填料。其中柱1模拟传统CRI渗滤池，滤料为河沙+5％的大理石砂，柱2是在传统CRI渗滤池中添加10％的木炭，柱3是在传统CRI渗滤池中添加5％的铁粉。通过3根CRI模拟柱的试验和对有机物去除效率(以COD的含量表征出来)进行比较，最后得出添加木炭的模拟柱2对有机物去除效率最佳，即添加适量木炭有助于提高CIR系统去除有机物的效率，从而为实际工程设计和运行提供依据。
　　 由于目前确定CRI滤层高度一般都是根据特定的处理目标采用经验判断(实际工程设计)的方法，缺乏科学、准确、逻辑的测算方法，本研究最后在不同进水COD浓度和不同水力负荷条件下，分别对COD降解进行试验，推导并建立了计算CRI系统滤池有效高度的计算模型，为CRI系统的构建提供了理论支撑。