齐河县水环境现状调研及农村生活污水试验研究

发布时间：2017-10-17 06:13

  本文关键词：齐河县水环境现状调研及农村生活污水试验研究

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【摘要】：近年来,我国工业化和城市化进程不断推进,社会和经济得到快速发展,环境污染问题随之加重,其中水环境污染问题尤为突出。但是,我国的污水治理工作多倾向于城市地区,大部分农村地区缺少污水收集管网和污水治理设施,生活污水基本上未经过处理就直接排放,大量有机物、病原微生物及氮、磷等营养元素的排入致使河流、湖泊等水体受到严重污染,甚至威胁到村民的饮用水水质安全。随着“美丽乡村”建设工作的不断推进,农村生态文明建设、生态环境整治问题成为新农村建设的重中之重,农村生活污水治理成为社会物质文明进步的重要体现和保障农民生活质量的重要举措,因此,改善农村水环境质量刻不容缓。本论文依托于国家“十二五”水体污染控制与治理重大专项—徒骇河、马颊河流域水体污染防治与水质改善技术集成与综合示范的第七子课题,因此选定徒骇河、马颊河流域代表县—齐河县作为研究对象,并对该县进行了实地调研。调研结果表明,生活污水随意排放已成为齐河县水污染问题的主要原因之一,且齐河县农村生活污水排放集中在夏秋季节的早上和晚上,其主要污染物为有机物和氨氮。为改善齐河县水环境现状,本论文对比研究了几种常用的农村生活污水处理技术,并确定毛细管污水自然净化法作为研究重点。但传统的毛细管污水自然净化法易出现土壤堵塞、脱氮效率低等问题,故本论文针对毛细管污水自然净化法的改良展开一系列试验研究。首先,本论文采用对比试验的方式,研究了沸石、活性炭、粘土陶粒三种填料单一装填及按一定的体积比混合装填时,系统对COD和NH_4~+-N的去除效果。试验结果表明:填料基质的组合和装填方式会影响毛细管污水自然净化系统的净化效果。其中,三种填料混合装填的处理效果明显高于单一滤料装填的处理效果,而对于填料混合装填方式,完全混合装填方式的处理效果优于分层装填方式。另外,沸石、活性炭、粘土陶粒体积比为8:3:2的装填方式处理效果优于体积比为5:4:3的装填方式。因此,综合考虑COD和NH_4~+-N两项指标的去除效果,4个系统的处理效果优劣顺序为系统4系统3系统2系统1,即完全混合装填方式,且沸石、活性炭和粘土陶粒体积比为8:3:2的模拟系统对污染物的净化效果最好。其次,本论文对毛细管污水自然净化系统的运行参数进行了优化,试验结果表明,水力负荷和曝气两项参数的改变可以提高毛细管污水自然净化系统的去除效果。一方面,系统的污染物去除效果随着水力负荷的提高略有提高,且水力负荷的改变对NH_4~+-N的影响相对明显。对比0.1m3/(m2×d),0.2m3/(m2×d),0.3m3/(m2×d)三个水力负荷条件,系统对COD及NH_4~+-N的最高去除率均出现在水力负荷为0.2m3/(m2×d)的条件下,因此,在实际工程中,进水水力负荷宜采用0.2m3/(m2×d)。另一方面,曝气装置的增设对于系统的去除效果尤其是脱氮效果有着较为明显的促进作用。增加曝气装置后,系统的COD及NH_4~+-N平均出水浓度均可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级A标准。最后,本论文考察了结构改良和运行参数优化后的系统对污染负荷的适应性。试验结果表明,改良后的毛细管污水自然净化系统对低、中浓度的COD和NH_4~+-N的去除效果可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级A标准,在进水COD浓度高于400mg/L,NH_4~+-N进水浓度高于50mg/L时,系统的出水浓度略有提高。根据《分地区农村生活污水处理技术指南》及实际取样监测数据,齐河县大部分村庄生活污水COD及NH_4~+-N浓度处于低浓度或中浓度范围,而对于高浓度农村生活污水,可以考虑进行预处理后再经毛细管污水自然净化系统处理。
【关键词】：毛细管污水自然净化法 齐河县 水环境调研 农村生活污水 填料基质
【学位授予单位】：青岛理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X799.3;X143
【目录】：

• 摘要9-11
• ABSTRACT11-14
• 第1章 绪论14-19
• 1.1 研究背景14-15
• 1.1.1 引言14
• 1.1.2 我国农村水环境现状14-15
• 1.1.3 我国农村生活污水排放现状15
• 1.2 研究目的、内容与技术路线15-19
• 1.2.1 课题来源15-16
• 1.2.2 研究目的16
• 1.2.3 课题研究方案16-17
• 1.2.4 技术路线17-19
• 第2章 齐河县农村水环境现状调研19-29
• 2.1 齐河县概况19-20
• 2.1.1 齐河县自然环境概况19
• 2.1.2 齐河县社会环境概况19-20
• 2.1.3 齐河县水文概况20
• 2.2 齐河县典型村庄环境现状调查20-26
• 2.2.1 典型村庄环境质量状况21-22
• 2.2.2 典型村庄主要环境问题22-23
• 2.2.3 地表水环境污染的成因调查23-24
• 2.2.4 村民对环境污染事件的态度24-25
• 2.2.5 村民对当地水环境治理工作满意程度的调查25
• 2.2.6 齐河县部分村庄水质监测情况25-26
• 2.3 齐河县水污染问题的成因分析26-27
• 2.4 本章小结27-29
• 第3章 齐河县农村生活污水处理技术选择29-37
• 3.1 国内外农村生活污水处理技术简介29-31
• 3.1.1 高效藻类塘系统29
• 3.1.2 生物接触氧化工艺29-30
• 3.1.3 净化槽系统30
• 3.1.4 土地处理工艺30-31
• 3.2 毛细管润湿式污水自然净化法的起源31-32
• 3.3 毛细管润湿式污水自然净化法的污染物去除机理32-34
• 3.3.1 有机物去除机理32
• 3.3.2 氨氮去除机理32-33
• 3.3.3 总磷去除机理33
• 3.3.4 悬浮物去除机理33-34
• 3.4 毛细管润湿式污水自然净化法的特点34
• 3.5 毛细管污水自然净化法的关键问题34-37
• 3.5.1 土壤堵塞34-35
• 3.5.2 水力负荷35
• 3.5.3 冬季低温35-36
• 3.5.4 基质选配36-37
• 第4章 毛细管污水自然净化法试验研究37-59
• 4.1 试验材料及试验条件37-39
• 4.1.1 供试土壤37
• 4.1.2 供试污水37
• 4.1.3 供试滤料37-38
• 4.1.4 分析测试方法及试验仪器38
• 4.1.5 试验装置38-39
• 4.2 不同滤料组合装填方式对毛细管污水自然净化系统的影响39-48
• 4.2.1 单一滤料装填对污水的处理效果研究39-43
• 4.2.2 混合滤料装填对污水处理效果的影响43-48
• 4.3 运行参数的改变对毛细管污水自然净化系统的影响48-54
• 4.3.1 水力负荷对污水处理效果的影响48-51
• 4.3.2 曝气装置对污水处理效果的影响51-54
• 4.4 毛细管污水自然净化法对污染负荷的适应性研究54-57
• 4.5 本章小结57-59
• 第5章 土壤毛细管污水自然净化法的效益分析59-61
• 5.1 经济效益59
• 5.2 社会效益59
• 5.3 环境效益59-61
• 第6章 结论与建议61-64
• 6.1 结论61-62
• 6.2 下一步工作建议62-64
• 参考文献64-69
• 攻读硕士学位期间取得的科研成果69-71
• 致谢71

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