垂直流滤器处理农村生活污水试验研究

【摘要】：随着新农村建设全面深入,农村面貌发生了翻天覆地的变化,农村居民生活水平得到了持续提高。与此同时,农村家庭用水量大幅增长,导致生活污水排放量不断攀升。由于农村污水收集、处理设施不完善,大量的生活污水得不到有效收集和处理而排向室外或在街道上漫流。农村污水及其中污染物的肆意排放导致了庭院蚊蝇滋生、村落环境污染,引发了农村水环境及土壤环境的污染,降低了农村居民生活舒适程度,甚至还会危害农村居民的身心健康。由此可见,农村生活污水问题已经成为影响新农村建设成败的关键问题,是相关政府部门、专家学者及社会大众关注的焦点问题。 因此,以农村生活污水为研究对象,首先,针对污水排放特点,提出了源头分离、分散式收集、集中式收集以及纳入市政管网等污水收集方式;其次,针对污水水质特点,比较分析了沼气池技术、人工湿地技术、稳定塘技术、生态技术等适宜在农村应用的污水综合处理技术;最后,针对农村生活方式,分析了污水不便收集的原因在于排放的空间随意性和时间分散性,进而提出了一种可引导农村生活污水定点收集,同时消减污染物浓度的垂直流滤器污水处理工艺,并进行试验研究,探讨其适合华北农村生活污水及其排放特点的运行参数,以期实现农村生活污水的低成本收集和资源化利用,解决因水环境污染而导致的人群健康和环境污染问题。 该垂直流滤器借鉴了普通生物滤池处理污染物的原理,利用颗粒滤料的物理过滤、吸附性能,并结合生物氧化、降解功能,可在低动力消耗的条件下有效消减生活污水中的主要污染物。在试验研究过程中,首先分析了炉渣、河砂、陶粒三种滤料对磷的静态吸附效果,然后重点考察了装填不同滤料的垂直流滤器对COD_cr、NH_4~+-N及TP的去除效果。 静态吸附试验表明,炉渣、河砂、陶粒对磷具有相似的静态吸附特征。在试验条件下,磷原始浓度120mg/L是滤料吸附磷的饱和极限值,低于该值时,磷浓度就会成为对其静态吸附的限制条件;此外,在三种滤料中,陶粒对磷的吸附效果要明显优于炉渣及河砂。 垂直流滤器在不同工况下对COD_cr、NH_4~+-N及TP的去除性能试验表明:①在水力负荷为0.35m~3/m~2.d的运行条件下,滤料层处于不浸没、连续进水的工况下,炉渣滤器运行效果最好,其出水COD_cr及NH_4~+-N浓度分别能维持在50mg/L和2.2 mg/L,对TP的去除率始终维持在70%;②在水力负荷为0.80m~3/m~2.d的运行条件下,炉渣滤器出水COD_cr、NH_4~+-N浓度分别能维持在42 mg/L、5 mg/L,对TP的去除率始终维持在30%,此时的运行效果明显好于其在水力负荷为1.35m~3/m~2.d时的运行效果。动力学分析表明:①Freundlich方程和Langmuir方程均能较好地拟合炉渣、河砂、陶粒滤料对磷的等温吸附特性,其中,陶粒滤料对磷的饱和吸附量最高;运用Michaelis -Menten动力学描述炉渣滤器对COD_cr、NH_4~+-N、TP去除效果,相关系数均大于0.95,表明该动力学方程能较好地拟合炉渣滤料对COD_cr、NH_4~+-N、TP的去除过程。试验研究表明,垂直流炉渣滤器可实现对COD_cr、NH_4~+-N、TP的有效去除,且该工艺的运行方式与农村居民的生活习惯基本一致,且占地面积小、操作简单、抗冲击负荷能力强、处理出水水质稳定,验证了该工艺在华北农村生活污水处理中的可行性。 【关键词】：农村生活污水 垂直流滤器 炉渣 陶粒 河砂
【学位授予单位】：河北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 引言10-17
• 1.1 课题来源及背景10-11
• 1.2 农村水问题研究现状11
• 1.3 农村污水处理技术概述11-15
• 1.3.1 沼气池技术11-12
• 1.3.2 人工湿地技术12
• 1.3.3 土地渗滤技术12-13
• 1.3.4 稳定塘技术13
• 1.3.5 小型一体化技术13-14
• 1.3.6 厌氧池－人工湿地技术14
• 1.3.7 厌氧池－跌水充氧接触氧化－人工湿地技术14-15
• 1.3.8 “LIVINGMACHINE”技术15
• 1.4 课题研究目的、方法及内容15-17
• 1.4.1 研究目的15-16
• 1.4.2 研究方法16
• 1.4.3 研究内容16-17
• 2 试验设计17-23
• 2.1 试验用水及水质17
• 2.2 分析方法17-18
• 2.3 试验装置18
• 2.4 滤料筛选18-21
• 2.4.1 煤炭炉渣19
• 2.4.2 天然河砂19-20
• 2.4.3 页岩陶粒20-21
• 2.5 启动与运行21-22
• 2.5.1 启动方式21
• 2.5.2 运行方式21-22
• 2.6 试验内容22-23
• 3 试验分析23-40
• 3.1 磷静态吸附试验分析23-24
• 3.2 不同浸没条件下滤器性能试验分析24-34
• 3.2.1 滤料不浸没对污染物的去除效果分析24-27
• 3.2.2 滤料浸没对污染物的去除效果分析27-33
• 3.2.3 污染物去除机理分析33-34
• 3.3 不同水力负荷滤器性能试验分析34-38
• 3.3.1 水力负荷对 CODcr 去除效果的影响34-36
• 3.3.2 水力负荷对NH_4~+-N 去除效果的影响36-37
• 3.3.3 水力负荷对TP 去除效果的影响37-38
• 3.4 本章小结38-40
• 4 有机物去除分析40-46
• 4.1 磷素吸附曲线分析40-42
• 4.1.1 基本公式40-41
• 4.1.2 吸附曲线分析41-42
• 4.2 污染物去除模型分析42-45
• 4.2.1 基本公式42-44
• 4.2.2 去除模型分析44-45
• 4.3 本章小结45-46
• 5 结论与展望46-48
• 5.1 结论46-47
• 5.2 展望47-48
• 参考文献48-51
• 在读期间发表的学术论文51-52
• 作者简介52-53
• 致谢53-54

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

农村废水污水排放系统生态建设探讨    解玉琪;

北方冬季沼气池的增温技术探讨    王月兰;莫瑶;魏敏;杨树生;

农村地区生活污水处理技术研究    胡恒祥;吕伟娅;梁磊;王晓玲;

受污染原水的弹性填料生物接触氧化处理挂膜试验研究    张东,许建华

农村生活污水处理技术与政策选择    梁祝;倪晋仁;

农村生活污水处理技术探讨    苏东辉,郑正,王勇,罗兴章,吴文继

透视城乡二元结构下的农村水污染问题    王照海;

人工湿地/稳定塘工艺处理农村生活污水    李松;单胜道;曾林慧;宿志弘;

分散农村污水处理模式分析    彭举威;汪诚文;付宏祥;赵雪锋;王欣;

不同深度人工复合生态床处理农村生活污水的比较    刘超翔,胡洪营,张建,黄霞,施汉昌,钱易

自回流生物转盘与人工湿地组合技术处理农村生活污水    张承芳

人工湿地对农村生活污水的处理效果研究    曹杰

少污水排放型猪舍的试验研究    康国虎

生活污水土地处理技术    封丹;严群;李健昌;赖兰萍;韩磊;黄俊文;罗仙平;

砂滤池系统处理北方农村生活污水试验研究    王艳芹;袁长波;边文范;姚利;李国生;张昌爱;刘英;

SBR法处理焦化废水的试验研究    张文艺,钟梅英

SBR工艺处理焦化废水的可行性研究    钟梅英,张文艺

浙江省农村水污染现状及处理技术探讨    龚跃;吴开明;黄栋;郦颖;

人工湿地对污水的除磷效果研究    邱沪生;欧阳郑凯;

城市污水处理及绿化回用的研究    陈耀兵;王维;杨小平;

淮南市农业面源污染的现状与对策    林玉明;斯黔东;

人工湿地研究进展    李杰;钟成华;邓春光;

农村水环境质量评价指标体系研究——以许昌县河街乡为例    于鲁冀;王莉;赵晴;

南京淳东灌区WRSIS湿地子系统的改进及其减污效应研究    李琳娜;邵孝侯;李铃君;刘钰;黄万勇;朱亮;吴七斤;徐征;

人工湿地污水处理系统运行与管理中相关问题分析    张冬梅;刘文莉;陈英旭;

青西三镇农村生活污水处理应用研究    赵贤豹;曾艳丽;陈剑中;李祥;

钠型沸石对氨氮的吸附性能研究    张旭;赵玉华;常启雷;于海华;

Simocode-DP故障分析及改进措施    董斌;

水中内分泌干扰性物质的检测综述    林少萌;

新型膜生物反应技术在火电厂中水回用中的应用    顾小红;朱林;徐志清;倪明;王立文;

人工湿地污水处理技术研究进展    蔡佩英;马祥庆;

复合型生物絮凝剂的发酵条件研究    王琴;王辉;

利丰食品公司(水果罐头加工)废水的厌氧-好氧生化处理    王建华;曲基成;徐成斌;孟雪莲;

电晕放电与光催化协同净化室内空气研究    黄丽萍

城市污水生物絮凝吸附工艺的特性及模拟研究    刘绍根

内循环三相流化床生物高效降解炼油污水技术研究    秦统福

氨氧化细菌强化倒置反硝化生物滤池深度处理城市污水中试研究    蒋波

农村分散式污水处理适用技术及机理研究    张增胜

人工湿地构建及其对污染的黄河灌溉水处理效应    司万童

北方都市生态人工湿地深度处理污水厂二级出水的研究    王昊

人工快速渗滤系统污染物去除机理及动力学研究    许文来

电渗析-微生物技术修复油污土壤的效能及影响因素研究    万春黎

A-（O/A）~n-SMBR工艺强化城市污水反硝化除磷的试验研究    张传义

丹江口库区代表性水源地农村水污染控制措施的研究    王华玲

钢渣对磷的吸附与解吸特性及影响因素研究    魏惠

生物膜法对淋浴废水中表面活性剂和氨氮去除效果试验研究    沈一村

双氧水、活性炭、沸石不同组合对污水深度处理的试验研究    李海洋

模拟人工湿地系统处理酸性重金属废水的效能及机理研究    刘晶晶

曝气生物滤池处理城市污水的主要影响因素及细菌多样性研究    窦娜莎

好氧厌氧多级串联潜流人工湿地水质净化工艺优化    宋妮

曝气生物滤池新型陶粒滤料处理乳品废水的研究    董燕

两种人工湿地对污水的净化能力研究    张永静

前置反硝化UBAF处理城市污水脱氮性能研究    陈利娜

农村废水污水排放系统生态建设探讨    解玉琪;

北方地区农村污水治理技术评述    谢良林;黄翔峰;刘佳;陆丽君;关炜;

快速渗滤在小堡村污水治理中的应用    纪峰,潘安君,李军

废水处理与利用生态工程Ⅱ—类型及一些案例    赵思平,颜京松

快速渗滤土地处理系统对城市生活污水中N、P去除的优化研究    孙静,郭伟,李小宁,孙贻超,邓小文

湿地土壤因素对污水处理作用的模拟研究    陈博谦,王星,尹澄清

土壤毛管渗滤污水净化绿地利用研究    杨丽萍,田宁宁,褚富春

人工湿地在农业面源污染控制方面的应用    许春华,周琪,宋乐平

小型污水处理装置的应用与发展    许劲

我国水循环经济若干理论问题及其发展对策    马忠玉;蒋洪强;

我国区域农业结构与布局预测研究    卢布

人工湿地水生植物对氮磷吸收及对重金属镉去除效果的研究    单丹

自回流生物转盘与人工湿地组合技术处理农村生活污水    张承芳

少污水排放型猪舍的试验研究    康国虎

人工湿地硝化与反硝化细菌分布研究    王爱平;金秋;吴琦平;

我国农村生活污水实用处理技术探讨    王培京;郑凡东;金桂琴;

净化槽在农村生活污水处理中的应用前景分析    刘呈波;樊娟;石静;李国良;

农村生活污水(太湖流域)水质水量调查研究    徐洪斌;吕锡武;李先宁;荆肇乾;

佛冈县农村生活污水排放现状及对周围水质的影响和对策    张水芹;

无动力、地埋分散式厌氧系统处理农村生活污水    黄武;陈明晖;赵光桦;刘银秀;王志荣;

植物-土壤渗滤法对农村生活污水的处理工艺研究    杨佘维;谢可军;赵婷;李冀;

塔式蚯蚓生态滤池处理集中型农村生活污水工程设计    李军状;罗兴章;郑正;李培培;孟卓;

太湖流域农村生活污水治理    王晖;

上海用厌氧技术处置农村生活污水    

健全管理制度、研发实用技术是尽快解决农村生活污水防治问题的当务之急    

农村生活污水无害化处理技术模式及案例分析    沈丰菊;张克强;张艳丽;宋成军;杨鹏;黄治平;

农村地区生活污水处理技术对策    李浩;王顺发;熊兵;田先锋;

国内外农村生活污水处理技术及工程模式探讨    张克强;李军幸;张洪生;宋绍奎;

关于我国农村生活污水治理对策的研究    王军;王淑燕;郑飞;翟帆;

农村污水处理方法及区域模式浅谈    刘英;郭纯青;

农村生活污水分散式处理技术与一体化装置    贾晓竞;张亚雷;周雪飞;

青西三镇农村生活污水处理应用研究    赵贤豹;曾艳丽;陈剑中;李祥;

苕溪流域典型村落水污染特征调查研究    郭雪松;邹娟;梁瀚文;刘俊新;

科学应用“净化沼气+人工湿地”技术治理农村生活污水    王永智;彭庆;王虎;王健;彭俊;阳运春;

3年内处理10万户农村生活污水    记者 邵珍

农村生活污水有了治理系统    记者 俞其军　通讯员 吴锡英

宝山实施农村生活污水处置工程    通讯员 尹晓信

市领导到丰南和唐海调研农村生活污水处理工作    季宁 丽雪

太仓投6600万元治理农村生活污水    驻太仓首席记者 徐允上　通讯员 李华

农村生活污水治理走上生态建设前台    首席记者 英洁

绵竹市研发新技术治理农村生活污水    王永　智彭庆 王虎

农村生活污水实现循环利用    记者 张立平

刁铺统一处理农村生活污水    通讯员 卞小士　王琦

8.3亿治理农村生活污水    记者 王芬兰

潜流人工湿地处理农村生活污水的工艺研究    张迎颖

高效藻类塘处理农村生活污水氮磷去除机理及工艺研究    何少林

农村分散式污水处理模式系统及应用研究    崔育倩

稻田湿地处理农村生活污水脱氮除磷及其径流试验研究    李松

负载锰氧化物滤料对高锰地下水处理技术研究    李金成

淮河上游洪河流域水环境污染源强解析及防治技术应用研究    刘群

生态塘—湿地耦合系统处理上海崇明地表水研究    季兵

水源型水库富营养化预测与控制技术研究    刘杰

钢铁工业综合废水处理与资源化技术研究    张运华

河流型饮用水水源地安全保障体系构建及实证研究    杜大仲

垂直流滤器处理农村生活污水试验研究    梁爽

快速城市化进程中农村生活污水治理方式的研究    郭思

广州市农村生活污水治理探讨    陈燕霞

生物接触氧化工艺技术处理湖南省农村生活污水的效果研究    李冀

农村生活污水处理模式优化研究    曲丽丽

强化混凝—接触氧化工艺处理农村生活污水的试验研究    李超

生物生态耦合技术处理农村生活污水的研究    焦金亮

农村生活污水与垃圾调查及其处理技术选择    卢金涛

太湖流域农村生活污水氮磷排污定量化测算研究    周锋

南四湖流域农村生活污水现状调查与处理工艺研究    吴召富