地埋式一體化濺水充氧生物濾池處理農(nóng)村生活污水的應(yīng)用研究.pdf

1、農(nóng)業(yè)面源污染已成為湖泊外源性污染的主要途徑,對(duì)湖泊富營(yíng)養(yǎng)化的產(chǎn)生有重要影響。而農(nóng)村生活污水作為農(nóng)業(yè)面源污染的主要組成部分,由于其排放分散、收集凼難并受農(nóng)村經(jīng)濟(jì)條件的制約,長(zhǎng)期得不到有效的處理。國(guó)內(nèi)外現(xiàn)行的農(nóng)村生活污水處理工藝主要集中在厭氧發(fā)酵、人工濕地及地下滲濾等技術(shù),雖具有一定的處理效果,但受脫氮除磷要求和環(huán)境因素的影響,在太湖流域農(nóng)村地區(qū)的推廣應(yīng)用受到一定的限制。本研究根據(jù)太湖流域農(nóng)村地區(qū)的地域和經(jīng)濟(jì)狀況并針對(duì)生活污水的排放特征,以

2、A/O工藝為基礎(chǔ)、以生物濾池為主體,開(kāi)發(fā)了地埋式一體化濺水充氧生物濾池裝置。該裝置采用一體化的結(jié)構(gòu)并完全埋于地下,通過(guò)拔風(fēng)管自然通風(fēng)和濺水盤(pán)強(qiáng)化充氧效果；整個(gè)裝置勿需曝氣僅出水泵耗能,運(yùn)行費(fèi)用低廉；且裝置完全覆土后,表面可恢復(fù)原有土地利用狀況,適合在農(nóng)村地區(qū)推廣應(yīng)用。 本文以太湖大浦港地區(qū)農(nóng)村生活污水為處理對(duì)象,重點(diǎn)考察了地埋式一體化濺水充氧生物濾池工藝對(duì)污染物的去除效果及影響因素,并分析研究了濺水充氧生物濾池的工藝特性及動(dòng)力

3、學(xué)模型。主要研究結(jié)果如下： 濺水充氧生物濾池對(duì)污染物的去除效果受濾料性質(zhì)、工藝負(fù)荷和充氧效果的影響。選用陶粒作為生物濾池的濾料時(shí),其污染物去除效果優(yōu)于珍珠巖/陶粒組合濾料及單一珍珠巖濾料,陶粒濾料區(qū)對(duì)工藝負(fù)荷的承受能力也優(yōu)于珍珠巖/陶粒組合濾料區(qū)及單一珍珠巖濾料區(qū)。陶粒濾料區(qū)對(duì)COD、NH4+-N、TN和TP的平均去除率分別為52.8％、65.4％、21.4％和55.8％。且當(dāng)陶粒濾料區(qū)COD容積負(fù)荷、NH4+-N容積負(fù)荷和水

4、力負(fù)荷分別小于1.10kgCOD/(m3·d)、0.30kgNH4+-N/(m3·d)和8.00m3/(m2·d)時(shí),出水水質(zhì)可滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)-級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。濺水盤(pán)的充氧效果受濺水盤(pán)間距、水力負(fù)荷及溫度的影響。整個(gè)充氧效果主要在第一級(jí)濺水盤(pán)獲得,當(dāng)水力負(fù)荷5.33m3/(m2·d),濺水盤(pán)間距15cm時(shí),濺水盤(pán)充氧效果最好。生物濾池內(nèi)部DO濃度在冬夏兩季穩(wěn)定且充足(均大于5.0mg/L),生

5、物濾池沿程DO都存在先降低后上升的趨勢(shì)。 地埋式一體化濺水充氧生物濾池工藝對(duì)農(nóng)村生活污水具有顯著的凈化效果。該工藝對(duì)COD、NH4+-N、TN和TP的平均去除率分別為75.3％、87.5％、67.9％和71.4％,出水均能滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GBl8918-2002)-級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。地埋式一體化濺水充氧生物濾池工藝的污染物去除效果受溫度和回流比的影響。通過(guò)減小缺氧區(qū)回流并增加生物濾池區(qū)回流可強(qiáng)化地埋式一體化生物濾

6、池工藝冬季時(shí)的脫氮效果。結(jié)合脫氮效果及經(jīng)濟(jì)分析,本工藝缺氧區(qū)的優(yōu)選回流比為3:1。地埋式一體化濺水充氧生物濾池工藝對(duì)間歇性自流進(jìn)水的抗沖擊負(fù)荷能力較強(qiáng)。 基于Eckenfelder模式建立的濺水充氧生物濾池底物降解動(dòng)力學(xué)模型可用于模擬生物濾池的運(yùn)行狀況及確定濾料層高度,具有一定的工程應(yīng)用價(jià)值。根據(jù)濺水充氧生物濾池的進(jìn)水條件和處理要求,求得最佳濾料層高度為1.15m。 研究表明：拔風(fēng)濺水充氧能夠滿足生物濾池區(qū)的氧氣需求