硝化反硝化生物滤池—垂直潜流人工湿地处理农村生活污水的试验研究

【摘要】：本试验采用硝化反硝化生物滤池-垂直潜流人工湿地组合工艺处理农村生活污水,研究了组合工艺对主要污染物的去除效果,相关运行参数对滤池处理效能的影响,滤池沿滤料层对氮素的空间去除特征及脱氮速率,主要研究结果如下： (1)采用硝化反硝化生物滤池-垂直潜流人工湿地串联运行,组合工艺具有良好的处理效能及运行稳定性,对CODcr、NH4+-N、TN和TP去除率分别为88.14%、92.13%、78.04%和95.70%,各出水指标均稳定达《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB19819-2002)-级A标准。滤池底部进水,中段曝气,硝化液回流的运行方式,是达到较好脱氮效能的原因,而人工湿地弥补了滤池除磷方面的不足,并强化了对氮及各污染物的去除。 (2)综合考虑处理效果,选取滤池水力负荷q为10.91m3/m2·d,气水比A/L为3,回流比R为150%,在此工况下其对CODcr、TN和NH4+-N去除较优。随水力负荷增加污染物的去除效果有所下降,提高气水比有利于硝化,但当气水比达5：1后,TN去除率降低明显,而提高回流比能有效降低滤池出水TN浓度。 (3)该滤池通过运行方式的调节,在同一滤柱内完成同时硝化反硝化,因而具备较好的脱氮性能。其具有较强的硝化、反硝化能力,出水NH4+-N平均浓度低于8mg/L,TN平均浓度低于15mg/L;脱氮速率方面,滤料层高0.4m和0.6m处硝化速率较高,0.8m处硝化速率有所下降,这与滤池内NH4+-N的去除变化情况一致。 (4)滤池沿水流方向,在滤料层不同高度处存在着各代谢类型微生物的优势群落,形成了较明显的对不同污染物去除的功能分区。NH4+-N主要在滤料层高0.25-0.6m处的好氧硝化段去除,TN的去除主要发生在底部的前置反硝化段(0.25m)内,经回流稀释和生物代谢共同作用,0.6m处NH4+-N去除率达76.2%,0.2m处TN去除率达58.0%。 (5)在滤池滤料层高0.4-0.8m范围内,N02--N出现了一定程度的累积,并于层高0.6m处达最高累积浓度1.8mg/L,之后随滤层高度的继续上升,N02--N的累积逐渐消除,同时TN浓度亦有一定的降低,发生了短程硝化反硝化。 【关键词】：硝化-反硝化生物滤池 人工湿地 农村生活污水
【学位授予单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：X799.3
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目录7-9
• 1 绪论9-17
• 1.1 综述9-16
• 1.1.1 农村生活污水污染现状9
• 1.1.2 农村生活污水处理技术9-13
• 1.1.3 曝气生物滤池概述及其研究现状13-16
• 1.2 课题的提出16
• 1.3 研究目的和内容16-17
• 1.3.1 研究目的16
• 1.3.2 研究内容16-17
• 2 系统主要污染物去除效果研究17-31
• 2.1 材料与方法17-21
• 2.1.1 试验装置17-18
• 2.1.2 试验内容18
• 2.1.3 试验水质18-19
• 2.1.4 试验方法19-20
• 2.1.5 挂膜与启动20-21
• 2.2 结果与讨论21-29
• 2.2.1 BAF对各污染物的去除效果21-24
• 2.2.2 人工湿地对各污染物的去除效果24-26
• 2.2.3 BAF+人工湿地对各污染物的去除效果26-29
• 2.3 本章小结29-31
• 3 BAF生化效能优化研究31-46
• 3.1 材料与方法31
• 3.1.1 试验装置31
• 3.1.2 试验内容31
• 3.1.3 试验水质31
• 3.1.4 试验方法31
• 3.2 试验结果与讨论31-45
• 3.2.1 水力负荷对BAF工艺效能的影响31-36
• 3.2.2 气水比对BAF工艺效能的影响36-40
• 3.2.3 回流比对BAF工艺效能的影响40-44
• 3.2.4 最佳运行参数的确定44-45
• 3.3 本章小结45-46
• 4 滤池沿程氮的去除规律研究46-55
• 4.1 材料与方法46-47
• 4.1.1 试验装置46
• 4.1.2 试验内容46
• 4.1.3 试验水质46
• 4.1.4 试验方法46-47
• 4.1.5 脱氮反应动力学试验47
• 4.2 试验结果与讨论47-53
• 4.2.1 滤池沿程氮素变化情况47-51
• 4.2.2 滤池沿程COD_(cr)变化情况51
• 4.2.3 滤池沿程硝化反应速率51-53
• 4.2.4 滤池缺氧段反硝化速率53
• 4.3 本章小结53-55
• 5 结论与建议55-57
• 5.1 结论55-56
• 5.2 建议56-57
• 参考文献57-62
• 致谢62-63
• 攻读学位期间发表的学术论文目录63
• 参与的科研项目63-64

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