人工土床快渗系统处理生活污水性能试验研究

【摘要】： 人工土床快渗系统(Constructed Rapid Infiltration,简称CRI)为土地处理的一种类型,它是在传统快速渗滤系统(Rapid Infiltration,简称RI)的基础上发展起来的,其核心是采用渗透性能较好的渗滤介质代替天然土层,从而大大提高了水力负荷,减少了占地面积。 在前期预备性试验初步确定CRI系统的填料介质构成、湿干比及水力负荷的基础上,本论文主要对CRI试验装置处理生活污水的性能进行了研究。试验研究了湿干比、水力负荷、复氧方式等工况,同时对CRI系统沿不同高程的出水性能、沿不同时间的出水性能及土壤堵塞问题进行了相应的探讨,确定了较优的运行控制条件。 在湿干比工况试验中,水力负荷为0.1m/d时,分别考察了1d:4d、1d:3d、1d:2d三种湿干比对装置运行性能的影响,确定1d:3d为最佳湿干比条件。在该工况下,COD、TN、TP的平均出水浓度分别为46 mg/L、26.7 mg/L、1.0mg/L,装置对COD、TN、TP的平均去除率分别为84.3%、57.7%、85.1%。就COD的去除而言,湿干比应在充分考虑系统营养物质的充足和好氧环境的恢复的情况下选择;湿干比与TN的去除率呈负相关关系,湿干比越小,落干时间越长,则越有利于氮的去除;湿干比对磷的去除并无显著相关性,估计磷的去除可能与污水投配时间、土壤吸附容量有关。 在水力负荷工况试验中,湿干比为1d:3d时,分别考察了0.08m/d、0.1m/d、0.12m/d、0.14m/d四种水力负荷对装置运行性能的影响,确定0.1m/d为最佳水力负荷条件。在该工况下,装置对COD、TN、TP的平均去除率分别为84.2%、57.8%、84.9%。水力负荷由0.10m/d提高至0.14m/d时,COD、氮的去除率与水力负荷呈负相关关系;磷的去除与水力负荷无显著关系。 在复氧方式工况中,分别对空白、通气管复氧及植物复氧进行了比较,结果表明:种植植物对强化复氧作用不大;由于其根系的吸收作用,种植植物对N、P的去除有较显著的作用。本试验中,由于通气管设置不理想,通气管复氧对各种污染物的去除效果均不显著。 在CRI系统的沿程、沿时试验中,分别考察了系统的沿程性能及沿时性能。结果表明:(1) 70cm高的人工土层能够满足校园生活污水的处理达标要求。其中表层20cm土壤对污染物的去除贡献较大,但表层土壤中聚积的大量悬浮物、颗粒COD及其它污染物质,是其易产生堵塞问题的主要原因。(2)本装置在保持现有 【关键词】：人工土床快渗系统 湿干比 水力负荷
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：X799.3
【目录】：

• 中文摘要4-6
• 英文摘要6-10
• 1 概述10-21
• 1.1 土地处理系统的概念及分类10-12
• 1.2 污水土地处理系统的发展历史12-13
• 1.3 污水土地处理系统在国内外应用研究现状13-15
• 1.4 快速渗滤（RI）系统的研究应用现状15-18
• 1.4.1 RI 系统的概述及应用现状15
• 1.4.2 RI 系统对常规污染物的去除机制及效果15-17
• 1.4.3 影响RI 系统污染物去除效果的主要因素17-18
• 1.4.4 RI 系统的局限性与改进18
• 1.5 课题的提出、研究目的及内容18-21
• 1.5.1 课题的提出18-20
• 1.5.2 研究目的及研究内容20-21
• 2 CRI 系统构建与性能试验设计21-30
• 2.1 CRI 系统构建与主要控制参数的确定21-24
• 2.1.1 介质选择21-23
• 2.1.2 主要控制参数的确定23-24
• 2.2 试验流程、试验装置设计24-30
• 2.2.1 试验流程与装置24-26
• 2.2.2 试验污水水质26-27
• 2.2.3 试验安排27-28
• 2.2.4 试验测试项目与方法28-30
• 3 CRI 系统性能试验结果及分析30-49
• 3.1 试验结果30-34
• 3.2 结果分析与讨论34-48
• 3.2.1 湿干比对CRI 系统运行性能的影响34-40
• 3.2.2 水力负荷对CRI 系统运行性能的影响40-46
• 3.2.3 复氧方式对CRI 系统运行性能的影响46-48
• 3.3 小结48-49
• 4 CRI 系统沿程、沿时性能试验结果及分析49-64
• 4.1 CRI 系统的沿程性能研究49-58
• 4.1.1 试验结果49-51
• 4.1.2 结果分析与讨论51-58
• 4.2 CRI 系统的沿时性能研究58-60
• 4.2.1 试验结果58-60
• 4.2.2 结果讨论及分析60
• 4.3 关于土壤堵塞问题的探讨60-63
• 4.3.1 土壤堵塞机理60-62
• 4.3.2 土壤堵塞的预防与控制62-63
• 4.4 小结63-64
• 5 结论与建议64-66
• 5.1 结论64-65
• 5.2 建议65-66
• 致谢66-67
• 参考文献67-71
• 附录71-72
• 独创性声明72
• 学位论文版权使用授权书72

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