论文部分内容阅读
农村生活污水分散处理是近年来研究的热点,塔式蚯蚓生态滤池的研究已有一段时间,并得到一定程度的推广和应用,相比传统污水处理工艺该工艺具有占地少、投资低、无污泥、出水好等特点,已被越来越多的人所认同。为了进一步探讨塔式蚯蚓生态滤池污染物去除规律和机理,本实验在前任研究者的基础上利用PCR-DGGE技术分析了滤料内部微生物群落的种类和变化,对比了季节变化对微生物群落和出水的影响。 为了更好的了解滤池出水水质,推广塔式蚯蚓生态滤池的应用。本实验利用RBF神经网络模型对滤池处理有机物进行模型化构建,模型对处理后的出水有较好预测。最后在“十一五”国家水专项的支持下,江苏省常州武进区新辰村进行了塔式蚯蚓生态滤池的污水处理示范工程建设,并对处理效果进行监测。 论文在实验的基础上得到以下结论: (1)塔式蚯蚓生态滤池长时间运行条件下对CODcr、NH3-N和TP有较好去除效果,去除率分别达到了80.4%~98.6%、95.5%~99.5%和93.7%~99.7%,符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级A排放标准。一级滤池对COD去除效果显著,三级滤池对TN作用明显,TP的去除主要受滤料多少的影响。总氮去除率不稳定,受碳源的影响较为明显。为此,在二级出水末端外加葡萄糖碳源可以提高总氮去除率。 (2)塔式蚯蚓生态滤池滤料内部微生物群落种类、数量与每层滤池体积的大小、污染物负荷等因素有关。不同滤池相同滤料和同一滤池不同滤料内的微生物多样性差异显著,其中一级、二级滤池滤料微生物多样性从上至下逐渐增多,三级滤池滤料微生物多样性先减少后增多。微生物主要为单细胞菌属、假单细胞菌属、革兰氏阴性菌属和不可培养杆菌属等,这些微生物对污染物的去除作用明显。 (3)在较低水力负荷条件下,塔式蚯蚓生态滤池处理污水受季节影响小,处理效果良好。季节变化对滤池滤料内的微生物有一定影响:夏季土壤层微生物多样性指数高于冬季的,冬季第三层滤池采取保温措施后土壤层微生物多样性指数较高;同一滤池微生物多样性指数从上至下有增大趋势。后续添加葡萄糖碳源,砂石层和青石层的微生物多样性指数上升显著,总氮去除率提高。 (4)利用RBF神经网络对滤池处理有机物进行模型模拟,确定了神经网络模型的基本结构:输入层神经元4,隐含层神经元8,输出层神经元1,学习速率0.1,动量0.1,训练次数10000。通过实验数据检测,误差小于10%,符合要求。同时利用权值贡献率分析4种影响因素对有机物出水浓度的影响,结果表明影响力由大到小依次为:进水COD浓度,进水溶解氧,温度和出水溶解氧,符合其它理论研究结果。 (5)江苏常州武进区新辰村塔式蚯蚓生态滤池示范工程投资较少,污水处理效果良好,运行稳定。该工程解决了生活污水肆意排放问题,美化了环境,为促进和谐生态农村建设做出贡献,具有较好的社会效益和环境效益。