城市景观水体受纳污水厂尾水小试实验研究

发布时间：2017-12-09 06:26

  本文关键词：城市景观水体受纳污水厂尾水小试实验研究

  更多相关文章： 水体自净 尾水污染 HRT 补充比例 底质 水质标准

【摘要】：污水处理厂一级A出水标准仍远劣于地表水V类水质,尾水逐渐成为城市一大点源污染,许多城市限制尾水在城市水体中的直接排放,但是目前常用的"尾水导流方式"也逐渐被认为不利于城市水体自然循环,尾水出路问题没有得到妥善解决。另一方面,城市景观水体除了能够调节小气候、提高生物多样性、美化景观以外,还能起到稀释和降解污染物的作用。在外源污染控制手段愈渐瓶颈之时,从水体自净的角度出发,利用城市水体的自净能力缓解水环境污染形势将成为水污染防治的重要突破口。城市景观水体受纳尾水后对污染物的降解和净化效果与尾水的性质、补充比例、补充频次、水力停留时间(HRT)、河道生态系统以及其他外界条件(T、DO等)密切相关。因此,如何利用景观水体的原有条件提高水体净化能力,作为控制尾水点源污染的一个有效途径,又尽可能不损害景观水体的原有功能成为研究重点。本文通过构建一组小试实验装置,模拟城市景观水体受纳污水厂尾水,以NH3-N、NO3--N、NO2--N、TN、PO43-P、TP、CODMn为主要分析指标,研究不同HRT(1d、3d、5d)、不同尾水补充比例(尾水:河水=1:1、1:2、1:3)以及不同底质(砂砾、底泥、陶粒)影响下,模拟河道系统对污染物的去除效果,在此基础上,以N、P、有机物等水质控制标准为参考,探讨在各控制条件下的水质达标情况,实验结论如下:(1)景观水体模拟系统对尾水污染物去除率方面:①试验开展期间,NH3-N、TN、TP、CODMn四类污染物去除率范围依次在(28.0%±16.4%)～(48.8%±15.8%)、(7.1%±3.8%)～(25.9%±5.8%)、(15.3%±7.0%)～(58.0%±2.9%)、(3.6%±2.6%)～(29.4%±7.9%)之间;②HRT对TN和TP的去除具有显著影响,停留3d和5d时的去除率显著高于 1d(P0.05),HRT=3d 时,NH3-N、TN、TP、CODMn 的去除率依次为35.5%～46.2%、18.3%～24.3%、30.5%～38.6%、10.2%～22.5%,停留 3d 和 5d 之间去除率没有显著差异;不同底质类型对不同污染物的去除有显著影响,本系统中,NH3-N和TN在底泥底质的系统中去除效果较好,而TP和CODMn则在陶粒底质的系统中去除效果较好,随HRT的延长,不同底质去除TN和TP的效果差异变大(P0.05);提高污染物初始浓度能够在一定程度上提高污染物的去除率,但影响作用并不显著,本试验中,尾水与河水1:1混合时,各污染物去除率最高;③三因素之间的影响效果如下:a.去除NH3-N:补充比例(显著)底质(显著)HRT;b.去除TN:底质(显著)HRT(显著)补充比例;c.去除TP:HRT(显著)补充比例底质;d.去除CODMn:HRT底质补充比例;(2)景观水体模拟系统出水水质达标方面:①NH3-N在1:3(尾水:河水,下同)+HRT(3d)+底泥条件下,最低出水浓度为1.71mg/L;TN在1:3+HRT(5d)+底泥条件下,最低出水浓度为6.31mg/L;TP在1:3+HRT(3d)+陶粒条件下,最低出水浓度为0.25mg/L;CODMn在1:2+HRT(5d)+陶粒条件下,最低出水浓度为5.40mg/L;②污染物出水浓度"高进高出",尾水补充比例是影响系统最终出水水质的主要因素。所有工况条件下的出水均能满足(GB 18921-2002)中河道类标准;但与水环境质量V类水标准相比,只有CODMn出水能达标,NH3-N和TP在较低配比下(1:3或1:2)的出水能达标,而对于TN而言,在本试验条件下,无法满足V类水环境质量标准的要求;③模拟系统能够有效降低尾水污染,但是从受纳河道角度来看(初始浓度NH3-N1.26mg/L、TN3.43mg/L、TP0.07mg/L、CODMn6.04mg/L),在最低混合比(尾水:河水=1:3)时,除了 CODMMn在低补充比例、停留5d时的浓度能降低至初始浓度,N、P浓度的降低需要进一步增设辅助强化措施;总之,模拟系统对尾水主要污染物均有一定去除。延长HRT在改善水质方面有一定效果,一定范围内,HRT越长,效果越好,本实验为3d较为适宜;河道底质不同,对N、P去除效果不同;补充比例对污染去除率没有显著影响,但是从水质达标角度出发,不同体量受纳河道,能接受的尾水总量必须在一定比例以下,本实验结果为尾河比1:3时效果较好;连续补充尾水会使得受纳水体各污染指标浓度升高;TN是尾水补充景观水体的关键控制指标。
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：X703

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本文编号：1269419