• 医院污水处理—人工湿地深度处理

医院污水处理—人工湿地深度处理

所属分类: 医院废水处理设备 | 发布日期:2019-11-20 11:11:17

摘要: 处理过的湿地系统用于处理医院污水处理站的污水的二次处理,以实现深度降解并去除总氮。设计总面积为782 m2的人工湿地系统,其中包括自由表面流型(FSS)的人工湿地450 m2和地下流型(SSF)的人工湿地1...

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摘要:

处理过的湿地系统用于处理医院污水处理站的污水的二次处理,以实现深度降解并去除总氮。设计总面积为782 m2的人工湿地系统,其中包括自由表面流型(FSS)的人工湿地450 m2和地下流型(SSF)的人工湿地186 m2,最后与146 m2的生态景观池塘面积相连,平均每日抽取30立方米的污水(两次水负荷为0. 05 m / d。早期运行结果显示FWS湿地的TN去除率为44%,NO-3-N去除率为15%试验结果表明,SSF湿地为34%,在稳定运行期间进行试验,流量增加至70〜100 m3 / d,水力负荷为0.11〜0。16 m / d。 NO-3-N的去除率为68%; FWS与SSF的比较FWS湿地的NO-3-N去除率为2.48 g /(m2 d),湿地的NO-3-N去除率为3.61 g /(m2 d)。 SSF湿地:SSF湿地中NO-3-N的去除效率优于FWS湿地。

嘉义县位于台湾省中部,属亚热带季风气候。 7月的最高温度是1月的最低值,而年平均气温是23. 3°C。雨量充沛,年平均降雨量为2000毫米。嘉义县慈济医院污水处理站的处理能力为1000 m3 / d,除T N外,出水水质指标均符合台湾2007年排放水标准(EPD 0960065740)。在这项研究中,人工湿地被用作深度处理设施,以实现减少总氮的目标。

1湿地设置

湿地系统总面积约为1000平方米,其中:1种自由表面流型(FWS)人工湿地为450平方米,水深为30〜100厘米,水流路径的孔隙度约为0.8。 8.在湿地上种植杂草和莎草。水生植物,例如香蒲和芙蓉。 2淹没水类型(SSF)人工湿地为186 m2,水深约为100 cm。填充的过滤材料包括砾石和牡蛎壳,孔隙率为0.45。该系统种植有香蒲,苜蓿和栽培品种等水生植物。 3生态景观池面积146平方米。它的功能可以连续吸收水中的营养盐。另一方面,水生植物可以用作生物学指标,观察其生长状况以了解水的净化。它也可以用作公园景观规划的一部分。水生植物是游泳池的主体。这些水生植物除了具有观赏功能外,还具有不断吸收水中养分并提供各种栖息地的功能。 4步和200平方米的花草树木,基地的其余部分计划成为系统维护管理空间,也可以组织成一个公园供参观。场地周围区域的宽度为宽×深= 1 m×0. 7 m。污水处理厂的污水渠。人工湿地系统的过程和采样点布置如图1所示。

该研究分为三个阶段,启动期:2006年8月至2006年11月,Q = 30 m3 / d,水力负荷为0. 05 m / d;稳定运行期I:2007年4月至2007年6月,Q = 70 m3 / d,水力负荷为0. 11 m / d;稳定运行期二:2007年7月至2007年12月,Q = 100 m3 / d,水力负荷为0. 16 m / d。

2启动期

人工湿地系统已于2006年8月开始运行。运行10周后的平均水质如表1所示。由于湿地系统的进水是医院污水处理站的次要废水,NO-3-除外。 N,进水水质指标较低。经过人工湿地处理,可以进一步减少污染量,减少环境污染。


表1中的数据表明,在人工湿地中NO-3-N浓度逐渐降低。湿地废水中的NO-3-N为14.68 mg / L,去除率为53%,但去除效率尚未达到报道值。由于大部分有机物已从医院污水处理站中清除,因此人工湿地系统进水系统的BOD5和CODCr都很低。在流入有机物不足的情况下,人工湿地化学硝化所需的碳源必须取决于湿地。 FWS湿地的植物生长密度逐渐增加,而SSF湿地的植物生长密度仍然不高。因此,湿地植物提供的碳源仍然非常有限,并且在NO-3-N上去除了湿地。性能不如预期。

FWS湿地的NO-3-N去除率为25%,SSF湿地的NO-3-N去除率为36%。从SSF湿地中去除NO-3-N比FWS湿地中去除更为明显。 FWS湿地中的植物可以直接存储在水中,为硝化提供碳源。由于石质介质的障碍,碳源无法直接进入SSF湿地中的植物。但是,SSF湿地的石质培养基比FWS湿地可为硝化细菌的生长提供更大的表面积,SSF湿地中硝化所需的碳源除了植物根部外,还可以从通过FWS湿地水中的碳源(尚未被微生物充分利用)来形成SSF湿地。同时,FWS湿地中的光合作用保持较高的DO浓度(4.9-5.7 mg / L),这抑制了硝化作用的发生。相反,SSF湿地中的DO浓度较低(D为1〜2.4)。 Mg / L),这是SSF湿地更适合硝化的原因之一。

3稳定运行期

2007年3月,进水流量控制在70 m3 / d,水力负荷为0.11 m / d。表2显示了4个月后的平均水质。在此期间,湿地对污染物的清除效果明显高于启动期间。例如,用人工湿地处理后的TP具有明显的去除效果,从4.84 mg / L到2. 34 mg / L,去除率为58%。


从湿地去除磷主要取决于湿地中沉积物等介质的吸收以及植物和微生物的吸收。由于人工湿地已经运行了半年多,湿地中的介质对磷的吸附可能已经达到饱和,因此湿地中磷的去除主要是植物和微生物所致。此外,从表2中可以看出,即使在藻类较少的SSF湿地系统中,FWS湿地的DO仍保持在4 mg / L以上,SSF的DO保持在2 mg / L以上。易受阳光照射。一定的溶解氧浓度,主要是因为湿地中耗氧有机物的浓度不高。

从表2中可以看出,NO 3-N的去除率为68.12%,去除率已等于报道值。人工湿地已进入稳定的适应期。进一步比较FWS和SSF湿地之间的NO- 3-N去除效率,FWS湿地的NO-3-N去除率为43%,SSF为44%,这是等效的。然而,FWS的NO- 3-N去除率为2. 48 g /(m2 d),SSF的去除率为3.61g /(m2 d),在SSF湿地中NO- 3-N的去除效果优于FWS湿地。

4稳定运行期二

2007年7月流量控制为100 m3 / d,水力负荷为0.16 m / d。表3显示了六个月后的平均水质,在此期间湿地已经完全稳定。


比较启动期和稳定运行期I和II,图2和图3显示了人工湿地中NO-3-N和TP的去除率。在稳定运行期中,去除率人工湿地中每个点的高度都比启动期高。还要注意的是,在稳定运行期间,采样点1的NO-3-N去除率远高于其他采样点,这主要是由于湿地。高浓度的N O-3-N刺激入流段沉积物中的硝化细菌,其硝化活性远高于湿地的其他点,因此从入流段去除NO 3-N湿地的优势优于其他地方;湿地启动阶段没有类似的情况,表明湿地沉积物中的硝化细菌也处于适应期。采样点1的总磷去除率也高于其他采样点。主要原因是在那里放置了诸如芙蓉之类的漂浮水生植物。在频繁打捞的情况下,水芙蓉花可以连续生长并吸收水中的磷。

此外,在稳定运行期间,从湿地去除其他污染物的能力不如启动阶段(例如NH3-N,TP等)。主要原因是开始适应期的湿地植物生长迅速,对营养的需求很大,即使它们进入湿地也是如此。营养盐浓度很低。湿地处理后,仍可获得一定的处理效果。因此,如果要在人工湿地上保持对养分和其他污染物的良好去除效果,则需要在湿地中适当收获植物。植物保持一定的增长率,并且还可以在中国的污水处理工程网络中查看有关人工湿地的深度处理的更多技术文件。

5长期运行

人工湿地建成后,必须继续对湿地进行管理和维护。湿地的功能可以继续。该研究于2007年6月完成人工湿地后,测试操作时间约为1.5年。研究所需的数据收集已完成。此后,人工湿地的运行和维护完全由慈济医院管理,已正常运行了3年。随后的操作管理和维护状态,以及湿地是否仍保持原始测试的功能,是一个令人关注的话题。因此,作者于2009年7月6日至20日前往湿地现场收集水样进行分析,并记录处理流程以了解其随后的运行和维护状态以及功能评估。
田纳西州:2009年7月7日至21日,医院污水处理站的通气率减半,出水BOD5仍然很低。在启动期,稳定运行期I和稳定运行期,湿地废水中的NH3-N浓度较小。 NH3-N在2009年7月7日为30. 94 mg / L,在21日为57.44 mg / L,且浓度增加。 7月7日,NO-3-N为0. 43 mg / L。每日温度为0. 12 mg / L,浓度降低;氮的类型从最初的NO-3-N(从约37 mg / L变为0.4 mg / L)变为NH3-N(从最初的0-45 mg / L增加至30〜57 mg / L) ,显示了目前湿地中的硝化和反硝化作用,与文献结果一致。
TP:2009年7月7日,测量数据TP进水3。6mg / L,出水7.8 mg / L,浓度未降低,因为植物被收获,植物在水中腐烂并释放出磷。第二天收获植物后,TP进水量为8.2 mg / L,出水量为6。1mg / L,浓度在21日降低。

6结论

(1)医院污水处理站出水的二次处理,TN的主要污染物为NO- 3-N(约占TN的80%〜90%),平均浓度约为31. 04 mg / L,通过FWS湿地。处理后,浓度降低到23.1 mg / L,SSF湿地处理后,浓度降低到14.68 mg / L,FWS的NO 3-N去除率约为26%,SSF湿地约为36 %,整个湿地的NO 3-N去除率为53%。结果表明,SSF湿地对NO-3-N的去除效率高于FWS湿地。
(2)在研究过程中,发现医院污水处理站的废水中有机物的平均浓度非常低(BOD5 <10 mg / L)。这种情况不利于有机碳源的硝化反应,使本研究的反硝化速率常数较低。解决方法如下:1.适当减少污水处理站的通气量。由于台湾省环境保护局的排放水标准规定BOD5低于30 mg / L,因此降低污水处理站的曝气速率不仅可以节省能源,还可以增加有助于硝化反应的有机碳。在人工湿地系统中。来源,但过度减少曝气会导致硝化不完全。 2等待人工湿地系统稳定运行。在长期运行后的人工湿地系统中,一些植物残渣会积累。这些植物将逐渐释放水体中的有机物并促进硝化作用。但是,该方法仅对FWS湿地有效,并且难以控制。 3将某些医院污水处理站的进水引入人工湿地系统。由于污水中含有高BOD5,因此可用于硝化。人工湿地本身也具有硝化作用以去除氨氮,这可以减轻医院污水处理站的负荷并减少总氮。
(3)尽管SSF湿地的硝化效率更高,所需的土地面积较小,但其成本却远远高于FWS湿地。

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