反滤池—人工湿地组合工艺处理农村生活污水的研究

发布时间：2019-10-03 02:58

【摘要】：反滤池-人工湿地组合工艺作为农村生活污水的处理工艺,有利于解决农村生活污水处理难等问题,不仅可以使污水达到排放标准,改善农村居民生活环境,提高生活质量,还可以避免未达标的污水进入附近河道,造成水域污染,影响地下水质量,危害居民的健康。对反滤池-人工湿地工艺的研究可以为生活污水处理提供有力的技术支撑,并可推动其在农村地区的广泛应用。本研究课题通过设计构建反滤池-人工湿地组合工艺,研究了单独反滤池运行的稳定性,分析了气水比、水力停留时间、温度对反滤池的影响,得出最佳运行条件;同时,研究了单独人工湿地运行的稳定性,分析了水力负荷、温度对人工湿地的影响。采集组合工艺各个处理单元的出水水样,分析了组合工艺对污水的净化效果,确定每个单元对污水去除率的贡献值。整理数据,分析了系统对污染物的降解过程,在一级动力学模型的基础上,建立了污染物反应动力学模型。论文得到的主要结果与结论如下:(1)反滤池自然挂膜较成功,30d后处理效果稳定,NH_4~+-N和CODcr的去除率分别达到70%和65%左右。(2)反滤池在TP、氨氮的去除方面具有明显优势,对TP、氨氮的去除率为74.5%和74%,对TN去除效果较差,仅为38%。气水比、水力停留时间、温度均可影响反滤池的处理效果。随着气水比的增加,滤池对各污染物的去除率呈现先上升后平稳的趋势,结合处理效果和建造的经济因素考虑,确定最佳气水比为2:1,对CODCr、TN、TP、NH_4~+-N的去除率分别为70.37%、59%、80%、75%;随着水力停留时间的增加,滤池对污染物的去除率增加,结合经济因素考虑,确定最佳停留时间为3h,对CODCr、TN、TP、NH_4~+-N的去除率分别为77.37%、61.49%、78.12%、74.51%;整理数据分析,选取一组低温和一组高温对比试验,研究温度对滤池的处理效果,确定过高和过低的温度均会降低滤池对氮的去除率,对TN、NH_4~+-N的平均去除率为25%和40%。反滤池的最佳运行工况为:水温为24℃~27℃,PH为7.5~8.5,气水比为2:1,水力停留时间为3h。(3)人工湿地对污染物的去除效果稳定,相较于反滤池,对TN的去除效果更好。人工湿地的NH_4~+-N、CODcr、TP的去除率分别为76.81%、70.22%、72.93%。水力负荷、温度是影响人工湿地处理效果的重要因素,随着水力负荷的变大,人工湿地对污染物的去除率变大。在水力负荷为0.12m3/(m2·d)时,该系统对氨氮、CODCr、TP的去除效果最好,分别达到了71.87%、71.32%、72.55%,当水力负荷继续增大时,除氮率下降;过高和过低的温度均会降低湿地对污染物的去除率。(4)组合工艺对污染物的去除效果良好,抗负荷力强,适用于农村生活污水的处理,其中CODCr、TP、氨氮接近于完全去除。组合工艺对NH_4~+-N、CODcr、TP、TN的去除率分别为92.59%、90.05%、91.42%、67.56%。组合工艺中各处理单元对污染物的去除率不同,沉淀池、厌氧池主要起预处理作用,反滤池在氨氮、TP的去除方面发挥较大优势,对氨氮、TP的去除率分别为70.11%、71.26%,人工湿地在TN的去除方面具有优势,对TN的去除率为30.4%,其中一级人工湿地处理效果最好,去除率为19.35%。(5)湿地系统内部污染物反应动力学模型表明,TP、氨氮的反应动力学模型能很好地反映其衰减规律。
【图文】：

示意图,水平流,示意图,污水

截留和植物的吸附三方面的作用降解污染物质，处理后的污水从湿地的出（尉中伟等，2015；林皓，，2012；谢nI，2012）。水平潜流人工湿地去除污水中 COD、SS 等污染指标，但脱氮除磷效果较差，这是因为湿，溶解氧量较低，基质传输性能差，抑制了好氧微生物的生长，硝化和用较弱（Green，1996）。水平潜流人工湿地示意图如1-5所示（张迎颖，20

示意图,下行流,示意图,氧环境

图 1-6 下行流人工湿地示意图（张迎颖，2013）垂直潜流湿地与水平潜流湿地相比，前者的设计更合理，污水在湿地系布均匀，与基质接触更充分。垂直流人工湿地中溶解氧更充分，为微生氧环境，促进硝化/反硝化作用的进行，提高脱氮除磷效率（Chena et al，
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：X799.3

【参考文献】