复合垂直流渗滤系统处理村镇污水工艺优化

【摘要】： 本试验采用的复合垂直流渗滤系统是在国家十五科技攻关项目(课题编号:2003BA808A17)中开发出的一种新型的复合生态处理技术,对该处理工艺近一年的研究分析,发现该工艺存在水力负荷小,氮磷去除效果不理想的现象。针对上述问题,进行复合垂直流渗滤系统工艺优化研究。 研究过程中,采用上海市东区水质净化厂初沉池出水作为进水,从基质级配、生物强化、沸石和蛭石强化等方面进行研究,研究结果如下: 1.提高复合垂直流渗滤系统的水力负荷至0.835m~3/m~2.d,结果表明,系统COD_(Cr)的去除率有所提高,NH_4~+-N、TN、TP的去除率变化不大,系统运行良好。 2.菖蒲强化研究表明,菖蒲能提高系统TP的去除率,在其存在期间,TP的平均去除率为76.98%。对比有、无菖蒲两系统,前者对COD_(Cr)、TP的去除效果比后者高,而NH_4~+-N、TN的去除效果是后者高于前者。 3.与无沸石与蛭石系统相比,沸石与蛭石均能提升系统的磷去除率,沸石可提升氮的去除能力,蛭石的作用不明显。在相同条件下,沸石系统对COD_(Cr)、TN、NH_4~+-N、TP的去除效果均优于蛭石系统,且两系统对COD_(Cr)、TN、NH_4~+-N、TP的去除规律大致相同。 4.在沸石和蛭石系统进水槽中增加曝气后,两系统对COD_(Cr)、NH_4~+_N、TN、TP均有不同程度的提高,以TP的去除最为明显。蛭石系统在2个不同DO(3.5～4.5mg/L和5.5～6.5mg/L)水平下的曝气结果显示,氮磷的去除效果在较高DO的水平下,去除率更为稳定一些。沸石系统增加曝气的试验结果显示,曝气可以缓解系统的堵塞现象。 5.沸石和蛭石系统中,COD_(Cr)在系统初始20cm处的相对去除率最高,占系统总去除率的30%以上,上行池的相对去除率是总去除率的80%左右;沸石系统TN的沿程去除率曲线显示,在40cm处有一个明显的提升转折点,这与20～40cm处填充为沸石有关,上行池对TN的去除占总去除率的80%以上。蛭石系统TN在40cm处出现累积,在下行池表面处,去除率明显升高。两系统中NH_4~+-N在系统初始的20cm处均出现累积现象,这与系统的流态有关,之后浓度逐渐降低。TP的沿程变化不规律,总体呈现升高趋势。 6.对沸石和蛭石系统的脲酶活性进行研究,前者的活性大于后者,两系统中不同深度脲酶活性不同。两系统脲酶活性与COD_(Cr)、NH_4~+-N的去除率相关性不明显,与TN的去除率呈极显著相关性。上行池脲酶活性大于下行池,这说明了上行池对TN去除贡献远大于下行池,与上述沿程性能研究结论相同。系统对TN的去除效果不理想,说明脲酶活性较低,即微生物的作用较弱。 【关键词】：复合垂直流渗滤系统 沸石 蛭石 预曝气 脲酶
【学位授予单位】：同济大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-13
• 第1章 绪论13-29
• 1.1 我国水环境和水污染现状13-14
• 1.2 我国污水处理现状14-15
• 1.3 污水土地处理的历史及发展15-16
• 1.4 我国污水土地处理发展现状16-17
• 1.5 复合垂直流渗滤系统17-22
• 1.5.1 复合垂直流渗滤系统概述17-18
• 1.5.2 复合垂直流渗滤土地处理系统净化机理18-20
• 1.5.3 复合垂直流系统的优缺点20-21
• 1.5.4 复合垂直流系统的工程化应用21-22
• 1.6 课题研究内容22-24
• 1.6.1 研究目的22
• 1.6.2 研究内容与技术路线22-24
• 1.7 分析方法24-25
• 1.8 试验装置25-29
• 1.8.1 装置结构介绍25-28
• 1.8.2 供试填料28
• 1.8.3 供试植物28-29
• 第2章 提高复合垂直流渗滤系统水力负荷的研究29-35
• 2.1 增大基质粒径后的处理效果研究29-32
• 2.1.1 试验方法29
• 2.1.2 试验结果与讨论29-32
• 2.2 不同水力负荷下的处理效果32-34
• 2.2.1 试验方法32-33
• 2.2.2 试验结果与讨论33-34
• 2.3 本章小结34-35
• 第3章 复合垂直流渗滤系统生物强化研究35-43
• 3.1 菖蒲系统的处理效果研究35-39
• 3.1.1 试验方法35
• 3.1.2 试验结果与讨论35-39
• 3.2 相同水力负荷下有植物与无植物处理效果比较39-41
• 3.2.1 试验方法39
• 3.2.2 试验结果与讨论39-41
• 3.3 本章小结41-43
• 第4章 复合垂直流渗滤系统填料基质优化研究43-63
• 4.1 蛭石和沸石系统的培养启动研究43-47
• 4.1.1 试验方法43
• 4.1.2 试验结果与讨论43-47
• 4.2 与无沸石与蛭石系统处理效果的比较47-49
• 4.3 沸石和蛭石系统在不同水力负荷下的运行效果研究49-57
• 4.3.1 试验方法49
• 4.3.2 试验结果与讨论49-57
• 4.4 相同水力负荷下两系统处理效果的比较57-61
• 4.5 本章小结61-63
• 第5章 预曝气对复合垂直流系统的影响63-71
• 5.1 试验方法64
• 5.2 试验结果与分析64-70
• 5.2.1 沸石系统64-66
• 5.2.2 蛭石系统66-70
• 5.3 本章小结70-71
• 第6章 复合垂直流渗滤系统机理研究71-83
• 6.1 沸石和蛭石系统的沿程性能研究71-76
• 6.1.1 试验方法71
• 6.1.2 试验结果与讨论71-76
• 6.2 基质脲酶的空间分布76-79
• 6.2.1 试验材料76
• 6.2.2 试验方法76-77
• 6.2.3 试验结果与讨论77-79
• 6.3 脲酶活性与水质净化之间的关系79-81
• 6.3.1 试验方法80
• 6.3.2 试验结果与讨论80-81
• 6.4 本章小结81-83
• 第7章 结论与建议83-86
• 7.1 结论83-85
• 7.2 建议85-86
• 致谢86-87
• 参考文献87-92
• 个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果92

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