生物生态耦合技术处理农村生活污水的研究

【摘要】：针对南方丘陵地区农村气候温暖、地形复杂、居住分散和分散养殖废水排放污染严重的特点，以厌氧生物处理技术和人工湿地污水生态处理技术为基础，研发适用于南方丘陵地区农村分散庭院生活污水的的生物-生态耦合处理工艺。 本文通过对南方丘陵样本农户家安装水表，定期记录用水情况，定期取样，监测农户生活污水水质，进行为期一年的研究，掌握农户用水规律和水质排放特征（早、中、晚，四季），掌握南方丘陵农村生活污水水质规律。根据用水规律和排放特征，设计适合农村生活污水处理的厌氧生物反应器以及匹配的人工湿地，组合成能够有效处理农村生活污水的生物生态耦合处理工艺。根据耦合工艺对生活污水中的COD，TN，氨氮，TP和SS的去除情况，研究耦合工艺处理南方丘陵农村分散生活污水的处理效能。 结果表明：南方丘陵农村生活污水的产生与当地农户的生活习惯、人口数及收入水平有关。随季节的变化，水量波动较大，一般农户用水情况日人均用水量在40~140L/人*d，春夏秋冬四个季节分别为：冬季平均用水量为52.53L/人*d，范围在27.79~86.6L/人*d；春季平均用水量为67.78L/人*d，范围在37.07~118.2L/人*d；夏季平均用水量为85.32L/人*d，范围在53.36~139.1L/人*d；秋季季平均用水量为70.29L/人*d，范围38.93~129.1L/人*d。 对农村生活污水水质分析表明，其氮磷含量较高，90%以上都是来自厕所水，来自灰水的有机物含量约占41%，来自黑水的有机物约占59%。 生物生态耦合工艺能有效处理南方丘陵农村污水，生活污水中COD浓度范围为659.42~1277.80mg/L，TN浓度范围在165.85~262.57mg/L之间，氨氮浓度范围为112.68~181.12mg/L，TP浓度在15.01~34.16mg/L之间。该工艺对有机物的去除可以达到80%以上，人工湿地的出水水质均低于200mg/L。对于TN和氨氮的去处效果，除因冬季温度较低，去除率较低外，春夏秋季去除率均能达到40%以上。TP的去除效果，也是由于冬季温度较低，去除效果不理想外，春夏秋季去除效果40%以上，夏季最高可达58%。 全年中，不同时间，生物段和生态段对于各项指标的去除率贡献不同，COD的去除：温度低时，生态段的去除贡献比温度高时的去除贡献大。全年中，生物段去除贡献大于生态段。TN，氨氮的去除：主要靠人工湿地内的微生物的硝化反硝化来完成，以及植物，基质的吸附利用来去除，湿地要比反应器的贡献大。TP的去除：进入夏天后，7，8，9，10月由于温度比较高，30℃左右，微生物活性最高，此时的生物反应器的去除贡献大于人工湿地的去除贡献。 【关键词】：生物生态 耦合技术 农村生活污水 分散处理
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-28
• 1.1 问题的提出及研究的意义10-12
• 1.1.1 湖南某地样本区农村生活污水的特点与现状10-11
• 1.1.2 农村生活污水治理方法与途径11
• 1.1.3 课题来源及研究的目的意义11-12
• 1.2 国内外农村生活污水分散治理研究进展12-23
• 1.2.1 土地渗滤13-15
• 1.2.2 澳大利亚“FILTER”(非尔脱)污水处理系统15-16
• 1.2.3 人工湿地16-17
• 1.2.4 稳定塘17-18
• 1.2.5 好氧生物膜法18-19
• 1.2.6 厌氧生物处理19-21
• 1.2.7 净化槽21-22
• 1.2.8 膜-生物反应器22-23
• 1.3 农村生活污水治理研究领域存在的问题23-24
• 1.4 主要研究内容及研究方法24-26
• 1.4.1 主要研究内容24
• 1.4.2 研究方法24-26
• 1.5 预期成果26-28
• 第二章 样本农户污水排放规律及理化特征28-36
• 2.1 本章研究内容28
• 2.2 研究方法与结果28-34
• 2.2.1 测试项目和仪器29-30
• 2.2.2 农户用水规律30-33
• 2.2.3 农户家生活污水水质规律33-34
• 2.3 生活污水排放标准34-36
• 第三章 生物生态处理系统设计与调试36-47
• 3.1 反应器相关参数36
• 3.2 人工湿地的匹配36-39
• 3.3 反应器的启动运行39-42
• 3.4 生态段--人工湿地的启动阶段42-46
• 3.5 本章小结46-47
• 第四章 生物生态处理系统的处理效果研究47-57
• 4.1 反应器对于污染物的去除效果分析47-51
• 4.1.1 对污水中 COD 的去除47-48
• 4.1.2 TN，NH3-N 的去除48-49
• 4.1.3 对 TP 的去除效果49-50
• 4.1.4 对 SS 的去除效果50-51
• 4.2 人工湿地对于污染物的去除效果51-55
• 4.2.1 人工湿地对污水中的 COD 的去除51-52
• 4.2.2 人工湿地对 TN，氨氮的去除52-54
• 4.2.3 人工湿地对 TP 的去除54-55
• 4.3 PH 的变化55
• 4.4 本章小结55-57
• 第五章 生物生态耦合工艺的运行效果及工艺机理分析57-63
• 5.1 生物反应器阶段去除率与湿地阶段去除率的比较57-60
• 5.2 工艺机理60-62
• 5.3 本章小结62-63
• 第六章 结论与建议63-65
• 6.1 结论63-64
• 6.2 建议64-65
• 攻读学位期间取得的研究成果65-66
• 致谢66-67
• 参考文献67-68

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