论文部分内容阅读
随着我国经济的发展和人口的迅速增长,人们对水资源的需求逐渐增大,同时,大量的未经过处理的生活污水的排放对自然水体环境造成的压力也越来越大。我国城市基础设施建设起步较晚,尤其是中小城镇的污水处理工程更是如此,针对中小城镇污水量小和工业化程度低等特点,研究开发合适的污水处理工艺具有重要的环境意义和社会意义。本文主要对“A/O生物接触氧化+垂直流人工湿地”组合工艺处理生活污水的试验进行了分析研究。试验分为三个阶段,第一阶段是分别对两种工艺的快速启动;第二阶段研究A/O生物接触氧化工艺在不同工况下的处理效果;第三阶段研究组合工艺连续运行时的处理效果及作用机制。以期为组合工艺在中小城镇的应用和推广提供试验和理论基础。通过研究得到以下结论:(1)A/O生物接触氧化工艺采用人工接种挂膜,水温为2225℃,DO控制在23mg/L,启动阶段逐渐递增流量,同时,控制污泥龄逐渐递减,在进水COD、NH4+-N和PO43--P浓度分别在84.2243.8mg/L、27.464.8mg/L和2.496.56mg/L范围波动条件下,第22天,COD、NH4+-N的去除率分别为86.8%、78.2%,且趋于稳定,同时,系统对PO43--P的去除率稳定并达到73.79%,标志着A/O生物接触氧化反应器快速启动成功。垂直流人工湿地的启动采用自然挂膜,初期采用间歇进水,后采用小流量进水,逐渐增大到设计负荷,运行28天后,进水COD和NH4+-N浓度分别在121230mg/L和32.660.5mg/L之间波动,出水COD和NH4+-N浓度最终稳定在40mg/L和20mg/L以下,去除率分别稳定在75%和60%的水平,同时植物长势良好,标志着垂直流人工湿地启动成功。(2)在常温2227℃下,控制气水比为7:1,回流比为100%,系统对COD在HRT=12h有着最佳的处理效果,对NH4+-N、TN在HRT=9h时有着最佳的处理效果,对PO43--P在HRT=7h时有着最佳的去除效果。控制水力停留时间为9h,回流比为100%,系统对COD和NH4+-N在气水比为12:1时有着最佳的处理效果,对TN和PO43--P在气水比为7:1时有着最佳的处理效果,控制水力停留时间为9h,气水比为7:1,系统对COD和TN在回流比为200%时有着最佳的处理效果,对NH4+-N在回流比为150%时有着最佳的处理效果,对PO43--P在回流比为100%时有着最佳的处理效果。(3)在低温812℃时,控制气水比为7:1,回流比为100%,系统对COD、NH4+-N和TN在HRT为12h时有着最佳的处理效果,PO43--P的去除在HRT为6h时有着最佳的处理效果。控制水力停留时间为9h,回流比为100%,当气水比分别为4:1、7:1、9:1、12:1时,系统对COD和NH4+-N在气水比为9:1时有着最佳的处理效果,TN在气水比为7:1时有最佳的去除效果,PO43--P在气水比为4:1时有着最佳的处理效果。控制水力停留时间为9h,气水比为7:1,系统对COD、NH4+-N和TN在回流比为150%时有着最佳的处理效果,对PO43--P在回流比为50%时有着最佳的处理效果。综合考虑,确定在常温和低温下其运行工况为水力停留时间为9h,气水比为7:1,硝化液回流比为100%。(4)垂直流人工湿地的水力负荷为1.2m3/m2·d,采用连续进水方式,常温2227℃下,在COD、NH4+-N、TN和PO43--P进水平均浓度分别为256.4mg/L、61.4mg/L、70.1mg/L和5.02mg/L时,平均出水COD、NH4+-N、TN和PO43--P的浓度分别为14.6mg/L、1.4mg/L、12.7mg/L和0.43mg/L。COD、NH4+-N和TN的出水均高于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB8918-2002)中的一级A标准。低温812℃时,在COD、NH4+-N、TN和PO43--P进水平均浓度分别为269.7mg/L、57.8mg/L、66.1mg/L和4.69mg/L时,组合工艺平均出水COD、NH4+-N、TN和PO43--P浓度分别为29.6mg/L、9.9mg/L、19.9mg/L和0.88mg/L。COD的去除仍然可以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB8918-2002)中的一级A标准,NH4+-N和TN的去除仅达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB8918-2002)中的一级B标准(5)在组合工艺中,污染物的去除主要都是通过A/O生物接触氧化反应器,但其受温度的影响很大,常温2227℃时,A/O生物接触氧化反应器对去除COD、NH4+-N、TN和PO43--P的平均贡献分别为91.5%、92.3%、76.2%和74.3%,低温812℃时,A/O生物接触氧化反应器对去除COD、NH4+-N、TN和PO43--P的平均贡献分别为88.4%、72.9%、58.7%和75.4%。组合工艺前置的A/O生物接触氧化反应器大大减小了进入垂直流人工湿地的污染负荷,可以更好的发挥人工湿地的作用且减小了堵塞的可能,同时后置的垂直流人工湿地能够很好的弥补生物接触氧化工艺对氮、磷去除的不足,使得出水可以满足要求。