化粪池出水的土地渗滤处理技术研究

【摘要】： 随着水冲厕所比例的升高,粪便污水水量也随之增加,又由于粪便污水固含量的减少和农民用肥习惯的改变,粪便作为肥料使用日趋减少,因此粪便污水的无害化、减量化问题日益严重。目前,城市粪便污水一般纳入城市排水管网输送到污水处理厂统一处理,但在缺乏排水管网及污水处理设施的城郊、乡镇等地区,粪便污水一般只采用三格式化粪池进行简单处理,出水难以达到相关排放要求。 本研究在国内外现有技术的基础上,提出了一种改进型地下渗滤土地处理技术,目的是在保证粪便化粪池出水高效处理的基础上,找到一种克服目前技术中经常发生堵塞问题的办法。本课题以土壤、粗砂、高分子亲水材料A等构建了一系列新型多介质人工土柱渗滤系统,模拟地下渗滤土地处理系统,用于处理化粪池出水。通过对工艺条件、填料成分和配比的优化,使系统出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级(A类)标准,并改善系统的渗透性能,提高防堵塞能力。 研究表明: ○1在进水CODCr为300mg/L左右、水力负荷为12.5cm/d的稳定运行期,本试验的四个反应器中,填料的粗砂:土壤为2:8、3:7、5:5的三个反应器出水均能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级(A类)标准,不含土壤的反应器出水不能达到一级标准。粗砂:土壤为2:8、3:7的两个反应器对各污染物的去除性能基本相当,二者对CODCr、TN、NH4+-N、TP、SS的去除率分别可达95%、90%、94%、99.9%和90%以上;粗砂:土壤为5:5的反应器对TN、TP的去除性能相对较弱,去除率为90%和99%。 ○2亲水材料A不影响土地处理系统的污染物去除性能,但能将渗滤系统的饱和渗透速率由20cm/h显著提高至30cm/h左右,改善系统渗透性能,提高系统抗有机/水力负荷能力及防堵塞能力。 ○3进水污染物浓度对不同填料系统的影响不同,土壤含量较高的两个反应器的各污染物去除性能受其影响很小,但另两个反应器出水TN、NH4+-N浓度随进水污染物浓度的增大而增大,为保证长期稳定运行,应保持进水CODCr浓度小于400mg/L。 ○4水力负荷对四个反应器的污染物去除性能影响都很小,说明本试验的土地处理系统抗水力负荷能力较强,但为保证系统运行的长期稳定性,应保持水力负荷≤25cm/d。 ○5环境温度对渗滤系统性能影响较大,环境温度在15℃以上时,土地渗滤系统能正常运行,出水各污染物浓度能保持相对稳定;环境温度低于10℃时,渗滤系统出水水质恶化。 ○6四个反应器的渗滤系统饱和渗透速率随着填料土壤含量的减少而增大,渗透性能也依次增强;综合考虑各系统的污染物去除性能,填料比例为亲水材料A:粗沙:土壤:铁屑=2:5:5:1的反应器同时具有较强的污染物去除能力和渗透性能,较适用于化粪池出水的土地渗滤处理系统。 【关键词】：粪便污水 化粪池出水 土地渗滤处理技术 地下渗滤土地处理系统 渗透性能 饱和渗透速率
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 概述10-31
• 1.1 粪便污水与化粪池出水现状10-13
• 1.1.1 粪便污水的危害10-11
• 1.1.2 粪便污水的处理现状11
• 1.1.3 化粪池出水现状分析11-13
• 1.2 污水土地处理技术的发展、特点与分类13-17
• 1.2.1 污水土地处理系统的发展13-14
• 1.2.2 污水土地处理系统的特点14-16
• 1.2.3 污水土地处理系统的分类16-17
• 1.3 地下渗滤土地处理系统17-27
• 1.3.1 地下渗滤处理系统的发展与类型17-19
• 1.3.2 地下渗滤系统的适用范围与参数[1]19-20
• 1.3.3 地下渗滤系统的特殊优点20-21
• 1.3.4 地下渗滤系统的关键性问题[25]21-27
• 1.4 课题依据、目的和内容27-31
• 1.4.1 课题来源和依据27-28
• 1.4.2 课题目的与意义28-29
• 1.4.3 研究内容及技术路线29-31
• 第二章 试验装置与研究方法31-37
• 2.1 试验装置、填料系统和运行方式31-34
• 2.1.1 试验装置31-32
• 2.1.2 填料系统及装填配比32-33
• 2.1.3 运行方法33-34
• 2.2 试验污水来源和水质研究34
• 2.3 分析项目、方法与所用仪器34-37
• 2.3.1 分析项目与方法34-36
• 2.3.2 试验仪器与设备36-37
• 第三章 土地渗滤系统处理化粪池出水试验研究37-67
• 3.1 污水土地处理试验启动研究37-41
• 3.1.1 试验条件与参数37
• 3.1.2 渗滤系统表观及进出水参数分析37-41
• 3.2 进水污染物浓度对土地处理效果的影响41-50
• 3.2.1 试验条件与参数41
• 3.2.2 进出水CODCr 浓度及去除率变化41-43
• 3.2.3 进出水 TN、NH_4~+-N 浓度及去除率变化43-46
• 3.2.4 进出水TP 浓度及去除率变化46-48
• 3.2.5 进出水SS 浓度及去除率变化48-49
• 3.2.6 进水污染物浓度对系统饱和渗透速率的影响49-50
• 3.3 水力负荷对土地处理效果的影响50-58
• 3.3.1 试验条件与参数50
• 3.3.2 水力负荷对COD 去除性能的影响50-52
• 3.3.3 水力负荷对脱氮性能的影响52-54
• 3.3.4 水力负荷对除磷性能的影响54-56
• 3.3.5 水力负荷对SS 去除性能的影响56-57
• 3.3.6 水力负荷对渗滤系统饱和渗透速率的影响57-58
• 3.4 环境温度对土地处理效果的影响58-62
• 3.4.1 试验条件与参数58-59
• 3.4.2 环境温度变化对COD 去除性能的影响59-60
• 3.4.3 环境温度变化对脱氮性能的影响60-61
• 3.4.4 环境温度变化对除磷性能的影响61-62
• 3.5 系统出水重金属指标分析62-64
• 3.6 本章小结64-67
• 第四章 系统渗透性能分析67-73
• 4.1 填料配比对系统渗透性能的影响68-70
• 4.1.1 试验条件与参数68
• 4.1.2 饱和渗透速率变化分析68-70
• 4.2 亲水材料A 的使用对系统渗透性能的影响70-72
• 4.2.1 试验条件与参数70-71
• 4.2.2 出水水质及渗透性能分析71-72
• 4.3 本章小结72-73
• 第五章 结论与建议73-76
• 5.1 结论73-74
• 5.2 建议74-76
• 参考文献76-82
• 致谢82-83
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文83-86
• 上海交通大学学位论文答辩决议书86

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