砂土、粘土的双层混合土土地处理系统处理生活污水的试验研究

【摘要】：论文根据实际工况的土层结构,利用砂土和粘土为填料构建了土地处理系统,通过试验考察了其运行的基本特点。确定了系统最佳水力负荷,研究了系统不同土层不深度的出水效果,分析了系统内部的反应机理,并建立了反应动力学模型。为分散生活污水(特别是农村生活污水)的处理提供一定的理论依据和技术支持,并通过对系统表层植物的选取及与前人所选植物进行对比,为土地处理系统表层植物的选取提供参考。 通过不同水力负荷对系统对系统出水的影响可以看出。在0.10 m3/m2.d的进水条件下,系统对COD和TP的处理效果较好,去除率可以达到87.22%和83.78%。在0.08 m3/m2.d的进水条件下,系统对TN和NH4+-N的处理效果较好,去除率可以达到51.63%和75.87%。但从水力负荷提升的过程中各污染物的变化来看,水力负荷的变化对COD的去除影响较大,对其它污染物影响较小。 通过对系统不同土层不同深度的出水研究发现：系统对各污染物的去除主要集中在砂土层,但对TP的去除主要集中在粘土层。本次研究系统最终出水效果中,COD、NH4+-N能够满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中一级A标的要求,TN、TP能够满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中一级B标的要求。 通过对系统内部溶解氧的研究发现,系统出水溶解氧的变化与水力负荷没有较明显的关系。系统溶解氧浓度随着深度的增加而递减,在砂土层递减趋势较为明显,粘土区递减较慢。通过溶解氧的变化规律也进一步解释了系统的反应机理。另外,通过对系统内表层植物的净化作用研究发现。金边吊兰对TN、TP具有一定的净化作用,但对COD的去除作用较不明显。通过金边吊兰与前人所种植的吉祥草进行对比可知,金边吊兰在N、P的积累方面更有优势。 本次试验通过对双层土土地处理系统的研究,进一步提升了土地处理系统的水力负荷,出水效果也能够满足相关的标准限值。但本次研究并没有对水力负荷进行较大幅度的提升,还不能从根本上解决土地处理系统对占地需求较突出的问题。另外,如何提高系统的去除效果,特别是下层土壤区域的有效复氧,也是需要继续探索的问题。但从本次研究最后的结果看,研究证明双层土土地处理系统具备了对污染物的去除能力和方便的管理运行模式,在实际工况下可以考虑进一步研究使用。 【关键词】：双层土土地处理系统 水力负荷 出水效果
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第一章 绪论11-23
• 1.1 研究背景11-13
• 1.1.1 我国水环境的污染现状11-12
• 1.1.2 分散生活污水的概念、特征及治理技术12-13
• 1.2 污水土地处理系统概念及发展历史13-15
• 1.2.1 污水土地处理系统的概念13-14
• 1.2.2 污水土地处理系统的发展历史14
• 1.2.3 污水土地处理系统与污水灌溉的区别14-15
• 1.3 国内外研究现状15-20
• 1.3.1 污水土地处理系统的类型15-17
• 1.3.2 污水土地处理系统国内外的研究现状17-19
• 1.3.3 污水土地处理系统的优缺点19-20
• 1.4 研究目的、内容及技术路线20-23
• 1.4.1 研究目的和意义20-21
• 1.4.2 研究内容21-22
• 1.4.3 研究技术路线22-23
• 第2章 试验设计和研究方法23-29
• 2.1 试验目的23
• 2.2 试验的构建及运行23-26
• 2.2.1 试验的构建23-25
• 2.2.2 试验研究的运行方式25-26
• 2.3 试验污水来源及水质26
• 2.4 土壤表层植物选取26
• 2.5 试验药品、器材及分析方法26-28
• 2.5.1 试验药品、器材26-27
• 2.5.2 分析方法27-28
• 2.6 试验数据处理28
• 2.7 本章小结28-29
• 第3章 试验的分析研究29-50
• 3.1 系统熟化阶段的分析29-34
• 3.1.1 系统的熟化29
• 3.1.2 熟化阶段的进水条件29-30
• 3.1.3 出水水质指标的变化特征30-34
• 3.2 系统稳定阶段的分析34-48
• 3.2.1 不同水力负荷对出水水质指标的影响34-40
• 3.2.2 不同土层不同深度对出水水质指标的影响40-46
• 3.2.3 表层植物对出水水质指标的影响46-48
• 3.3 本章小结48-50
• 第4章 系统内部反应机理的分析和研究50-57
• 4.1 系统内COD的反应机理分析50-52
• 4.2 系统内氮的反应机理分析52-55
• 4.3 系统内磷的反应机理分析55-56
• 4.4 系统内溶解氧反应机理分析56
• 4.5 本章小结56-57
• 第5章 系统内部反应模型的建立57-63
• 5.1 系统内反应模型的提出57-58
• 5.2 系统内COD反应模型的建立58-59
• 5.3 系统内TN、NH4+-N反应模型的建立59-61
• 5.4 系统内TP反应模型的建立61-62
• 5.5 本章小结62-63
• 结论与建议63-65
• 致谢65-66
• 参考文献66-68

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