農(nóng)村生活污水氮磷資源化利用技術(shù)研究.pdf

1、目前，我國農(nóng)村生活污水的治理模式仍以處理后達標(biāo)排放為主，考慮到農(nóng)村生活污水污染物成分較簡單，氮、磷對水環(huán)境是一種污染物而對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)則是必須的營養(yǎng)物質(zhì)，因此提倡農(nóng)村生活污水的資源化利用最符合可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。但我國以往城市污水灌溉實踐反映出因COD濃度過高導(dǎo)致的農(nóng)作物爛根、土壤厭氧化和板結(jié)等問題，妨礙了農(nóng)村污水灌溉的應(yīng)用。
　　本研究構(gòu)建了“厭氧池+短程好氧生物濾池”串聯(lián)組成的短程氮磷無機化反應(yīng)器(SNPIR)。污水通過該反應(yīng)器的

2、預(yù)處理，既能夠降低其中的COD濃度，使其達到國家《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB5084-2005)中的規(guī)定，又能最大化地保留易于農(nóng)作物利用的氮、磷形態(tài)和數(shù)量，實現(xiàn)污水的安全灌溉。
　　本文在前人研究SNPIR所獲得的最佳運行參數(shù)基礎(chǔ)上，研究了3種生物填料（陶粒、火山巖和煤渣）在短程好氧生物濾池中的氮、磷轉(zhuǎn)化規(guī)律;3種陶粒粒徑(3～6mm、5～8mm、10mm以上)在短程好氧生物濾池中氮、磷轉(zhuǎn)化規(guī)律;SNPIR在不同溫度下的運行性能和工

3、藝參數(shù)優(yōu)化。研究結(jié)果如下:
　　1.通過改變水力負(fù)荷和COD容積負(fù)荷，研究了好氧池3種填料的運行效果。結(jié)果表明:選取的陶粒和火山巖填料均能達到較好的氮、磷無機化和COD去除效果，結(jié)合填料沿程的微生物分布研究和填料的經(jīng)濟性，短程好氧生物濾池的填料選取陶粒。COD容積負(fù)荷可控制在0.80kgCOD/(m3·d)。當(dāng)HLR=5.40 m3/(m2·d)，填料高度為1.0m時陶粒對應(yīng)的有機氮的無機化率ηOrg-N為46.78％，出水NH4

4、+-N減少百分比僅20.35％;有機磷的無機化增長率△ηP達到最大13.99％，有機磷的無機化程度ηP達到最大值94.00％，出水PO43-P的濃度為6.09mg/L; COD去除率為75.00％，出水COD濃度低于60mg/L;距填料下層，氨氧化菌(AOB)和亞硝酸氧化菌(NOB)的細菌密度較低，相對豐度僅為17.00％。
　　2.研究了3種粒徑（3～6mm、5～8mm、10mm以上）陶粒在好氧池的運行效果。結(jié)果表明:當(dāng)進水水溫

5、＞25℃、HLR=5.40m3/(m2.d)時，填料高度為1.0m時，5～8mm的陶粒運行效能最佳，有機氮的無機化率ηOrg-N達到75.61％，而對應(yīng)的NH4+-N減少百分比最低，僅14.76％，出水NH4+-N濃度為46.24mg/L;有機磷的無機化增長率△ηP達到11.89％，COD去除率達到81.20％，出水COD濃度低于60mg/L。
　　3.不同溫度對SNPIR穩(wěn)定性能研究。選取5～8mm陶粒，進水水溫＞10℃時，縮短