三级串联人工快渗系统处理高氨氮生活污水

发布时间：2020-10-31 07:49

　　 目前人工快渗系统主要应用于处理常规生活污水和微污染河水等方面,但利用人工快渗系统技术处理高氨氮生活污水的研究较少。本文通过室内试验,对采用三级串联人工快渗系统处理学校学生生活区高氨氮生活污水的污染物去除效果、复氧效率、堵塞问题以及外加碳源脱氮效果进行了研究,取得如下成果: 三级串联人工快渗系统正常运行时COD、氨氮的出水浓度均能满足《城镇污水处理厂污染物综合排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。COD、氨氮和总氮的平均去除率分别是79.65%、94.47%和47.38%,较常规人工快渗系统分别提高了6%、3%和21%,对总氮去除效果明显提升。COD、氨氮主要在一级子系统阶段得到去除,总氮主要在三级子系统阶段去除。三级串联人工快渗系统内好氧细菌、硝酸细菌、亚硝酸细菌和反硝化细菌总数明显高于常规人工快渗系统,COD的去除率与好氧细菌、活性生物膜的重量相关性系数较高。氨氮的去除率与氨化细菌,硝酸细菌,亚硝酸细菌之间的相关性极显著。总氮的去除率与反硝化细菌、真菌的相关性较高,与放线菌关系也较密切。三级子系统内反硝化细菌数量增多是总氮去除率增加的主要原因,C/N较低是影响总氮去除率提高的限制因素。 三级串联人工快渗系统沿程溶解氧在一、二级子系统阶段逐渐升高,在二级子系统末端达到最大,然后三级子系统阶段逐渐减小,整体复氧效果明显。三级串联人工快渗系统出水时间间隔较常规快渗系统明显缩短。正常运行时三级串联人工快渗系统的渗流速度是常规人工快渗系统的2~5倍,最大相差近10倍,渗流速度的提高是延缓人工快渗系统堵塞的重要原因。通过几何模型计算本系统中生物膜最大厚度在60μm-150μm之间。 外加碳源实验结果显示,添加玉米芯后人工快渗系统TN去除效果明显增加。温度在25-33℃,pH在7.5左右时脱氮效果最佳,TN平均去除率为76.3%,较没有添加碳源前提高近30%。玉米芯实验前后扫描电镜结果显示,表面被微生物所降解,同时发现了杆菌和球菌等反硝化菌群,玉米芯主体结构没有松散,起到了很好的载体作用。 本实验条件下三级串联人工快渗系统最佳的运行参数为:水力负荷1.0m/d,湿干比为1:5,水力负荷周期为4h。
【学位单位】：中国地质大学（北京）
【学位级别】：博士
【学位年份】：2010
【中图分类】：X703
【部分图文】：

14滤介质，对氮、磷的去除效率更是显著提高（Masunaga T Sato ，2003；魏才捷，2009；Luanmanee S，2001；Wakatsuki T，1993）。多级土壤渗滤系统剖面结构图见图1-2。图 1-2 多级土壤渗滤系统剖面结构图鉴于人工快渗系统和土壤渗滤系统的相似性，堵塞问题也一直是影响人工快渗系统应用推广的主要限制因素，因此笔者提出采用多级串联人工快渗系统（Multi- Constructed Rapid Infiltration，简称 MCRI）进行试验研究。2004 年笔者采用三级串联人工快渗系统对模拟养殖废水进行试验研究，出水水质均满足相关水质标准，同时可以延长堵塞发生的时间，有效的预防堵塞现象的发生。针对高氨氮的生活污水，张国臣等采用微曝气预处理工艺+传统人工快渗系统进行了实验研究，并同时进行快渗柱内微曝气和抽气实验研究，结果显示改进后的系统对COD、氨氮和总氮的去除率稍有提高

子系统出水分别在两根快渗柱的最终出水口处取得，一级子系统、二级子系统的出水则在通气层处取得。具体参数见图 2-2。图２－２ 三级串联人工快渗系统和传统人工快渗系统装置详细参数2.2.2 运行参数设计人工快渗系统的运行参数主要有湿干比（FDR）、水力负荷周期（HLC）、水力负荷（HL）、水力停留时间（HRT）等。另外还要注意介质的选择以及填料高

01进水 1级出水 2级出水 3级出水水样图 2-15 DO 随水流变化情况2.5.人工快渗系统出水流速变化为了进一步了解人两种人工快渗系统的运行状况，本人多次观察了快渗柱在一个水力负荷周期内的情况。从快渗柱子滴水时间、流速等描述三级串联人工快渗系统和常规人工快渗系统出水时间-流速的变化。各级出水与流速的变化关系见图 2-16-图 2-19。其中时间是指从进水开始处计时，流速是指快渗柱外每一级的出水而非柱内滴水，单位为 s/drop 即每两滴水之间的间隙时间。由于快渗柱外出水带有一定的随意性和不确定性，为保证实验的相对正确性，实验测定时保持出水口的固定。
【引证文献】

相关期刊论文 前2条

1 盛国荣;;人工快渗工艺设计的若干问题探讨[J];中国给水排水;2012年02期

2 刘光英;张焕祯;张鑫;李伟;;人工快速渗滤系统去除总氮技术进展[J];工业水处理;2013年03期

本文编号：2863661