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农村生活污水处理工艺

所属分类: 生活污水处理设备 | 发布日期:2019-11-22 12:11:25

农村生活污水是中国农村污染物的主要来源之一。由于大多数农村地区没有完整的排水系统,污水会沿路边沟渠或路面直接排放到附近的水体,对地表和地下水体造成严重污染,加剧了人们的接受程度。水的富营养化直接威...

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农村生活污水是中国农村污染物的主要来源之一。由于大多数农村地区没有完整的排水系统,污水会沿路边沟渠或路面直接排放到附近的水体,对地表和地下水体造成严重污染,加剧了人们的接受程度。水的富营养化直接威胁着周围居民的饮用水安全。因此,农村生活污水的管理迫在眉睫。但是,由于农村资金有限,技术水平相对落后,缺乏专业的管理人员,在选择农村生活污水处理技术时不宜采用大规模的城市污水处理模式。因此,研发高效,低成本,易于管理和易于操作的农村生活污水处理技术尤为必要。

厌氧-好氧联合工艺采用厌氧处理工艺作为预处理措施,不仅降解了污水中的大部分有机物,还降低了运行成本,可以大大降低好氧进水有机负荷和SS浓度,缩短有氧过程。水力停留时间长,提高了出水水质。因此,作者研究了三种联合工艺对农村生活污水的处理效果,并进行了比较。

1实验部分
1.1实验用水
蚌埠市一个村庄的生活污水被用作实验用水。水质如下:温度为10〜29℃。化学需氧量为31〜1 926 mg / L,平均值为483 mg / L; TN为5.4〜51.7 mg / L,平均为28.4 mg / L; TP 0.7-4.4 mg / L,平均2.0 mg / L; NH4 +-N为4.0〜52.5 mg / L,平均为28.4 mg / L。

1.2实验装置
实验流程如图1所示。


复合厌氧反应器-水平地下流动人工湿地(Har-HSFCW):HAR材料为UPVC管,内径为400 mm,反应器上部装有400-500 mm塑料填料;水平地下湿地是混凝土结构,大小为2.0 m×2.0 m×1.1 m,砾石的粒径为60-100 mm,流入和流出区域的厚度为750 mm;处理区的底层为碎石和钢渣,粒径为30-40mm,填充比例为1:1,厚度为750mm。中间层为砾石,粒径为20-30mm,厚度为250mm。上层由天然土壤和细砂制成,填充比为1:1,厚度为200 mm,种植为普草。

厌氧折流板反应器-垂直地下流动人工湿地(ABRVSFCW):ABR由硬塑料片制成,尺寸为0.8 m×0.8 m×0.9 m;垂直地下流动人工湿地是混凝土结构。尺寸为2.0m×2.0m×1.1m,底部填充有粒径为30-40mm的砾石,厚度为30cm。中灰中粒径为10-20mm的碎石和粉煤,填充比为10:1,厚度为30cm。上部是天然土壤,厚度为20厘米,种植有芦苇。膨胀颗粒污泥床-人工快速渗透系统(EGSBCRI):EGSB是有机玻璃柱,直径为0.2 m,高度为2 m。 CRI由PVC管制成,内径为0.4 m,高度为2 m。

支撑层是30-40mm的砾石,厚度为200mm;渗滤层从底部到顶部分为4层,陶粒的粒度为3-10毫米,沸石的粒度为1-4毫米,0。5至1.2毫米的河沙和100目石英砂,填充厚度为300毫米。 CRI系统在12 h注入水,干湿比为3:1。

1.3监测项目和分析方法
COD:重铬酸钾法; TN:过硫酸钾消解-紫外分光光度法; TP:过硫酸钾消解-钼抗分光光度法; NH4 + -N:Nessler试剂分光光度法。

2结果与讨论
从2012年6月至2012年10月,研究了三种组合工艺对不同HRT下污染物去除的影响。在每个水力停留时间下连续运行20 d,以多个进水和出水的平均值作为实验结果。

2.1去除COD
三种组合工艺对COD的去除效果如图2所示。从图2可以看出,当进水COD为325.3〜386.5 mg / L时,ABR-VSFCW,HAR-HSFCW和EGSB的出水COD -CRI为:39.50〜153.4、50.90〜145.8和39.20〜92.50 mg / L,相应去除率分别为60.0%〜88.9%,62.9%〜86.2%和74.7%〜91.6%。三种联合工艺去除COD主要是通过厌氧反应器完成的。


从图2可以看出,当HRT大于16 h时,COD的去除率随HRT的降低而增加,但当HRT小于16 h时,HRT和COD降低。清除率正在下降。这主要是因为当HRT长时,厌氧反应器中的上升流量小,污水与颗粒污泥之间的接触不充分,有机物无法充分降解。但是,当HRT太短时,反应器中的上升流量会很大,并且污泥损失会增加,从而导致COD去除率降低。由于EGSB中的三相分离器可有效防止颗粒污泥的流失,因此EGSB-CRI去除COD的程度略高于HAR-HSFCW。
随着HRT的逐渐缩短,ABR-VSFCW对COD的去除率正在下降。这主要是因为ABR是分离结构。缩短HRT时,舱室内污水流量增加,污泥损失增加,导致COD。去除率降低。

2.2脱氮
2.2.1 NH4 + -N的去除效果
组合工艺对NH4 + -N的去除效果如图3所示。


从图3可以看出,EGSB-CRI对这3种组合工艺对NH4 + -N的去除率分别为60.9%〜76.1%,12%〜42%和11.1%〜31.9%。 NH4 + -N最佳,ABR-VSFCW次之,HAR-HSFCW较差,好氧段在NH4 + -N的去除中起主导作用。

EGSB-CRI对NH + 4-N的去除率较高,这是因为CRI系统在干燥期间与干湿交替运行,在干燥期间进行复氧,这提高了好氧微生物的活性并增强了硝化能力。由于垂直流人工湿地在秋天运行,污水从湿地表面纵向进入湿地,提高了氧合效率,硝化能力更强,从而导致了ABR的去除效果。 NH + 4-N上的-VSFCW比HAR- HSFCW稍好。

2.2.2 TN的移除
三种组合工艺对TN的去除效果如图4所示。从图4中可以看出,ABR-VSFCW,HAR-HSFCW和EGSB-CRI在TN去除效果和去除率方面无显着差异。比率分别为23.9%-46.4%,25%〜42%和26%。 〜45.2%。


这三个联合过程中的氮去除主要包括底物的吸附和过滤,植物和微生物的吸收以及微生物的硝化和反硝化。其中,微生物硝化和反硝化是脱氮的主要方法[12-14]。一方面,由于VSFCW和HSFCW的大环境中的缺氧和厌氧条件[15],硝化细菌的生长和硝化受到抑制。另一方面,VSFCW,HSFCW和CRI中进水COD的浓度低,碳源不足,反硝化作用也受到抑制,导致三个联合工艺的总氮去除效率降低。

2.3 TP的移除
组合工艺对TP的去除效果如图5所示。TP对三种组合工艺的去除效果如图5所示。从图5可以看出,进水TP为2.90〜3.89 mg / L。 ,ABR-VSFCW,HAR-HS-FCW和EGSB-CRI的出水TP分别为:1.61〜2.92。去除率分别为54-0.82和0.46-0.93 mg / L,去除率分别为24.7%-44.6%,78.8%-82.6%和76%-84.7%。可以看出,HAR-HSFCW和EGSB-CRI对TP的去除效果明显优于ABR-VSFCW,好氧过程在TP去除中起主导作用。由于水平的淹没湿地在满水位运行,因此进水和填料完全接触,这使得HSFCW除磷效果优于VSFCW。在CRI系统中,陶粒和沸石可以与磷反应形成沉淀或通过化学吸附保留在填料中,从而可以有效地去除磷。


3结论
(1)三种组合工艺对COD的去除效果高,去除率在60.0%〜91.6%之间。 EGSB-CRI去除COD的速率略高于ABR-VSFCW和HAR-HSFCW。
(2)ABR-VSFCW,HAR-HSFCW和EGSB-CRI对NH4 + -N的去除率分别为12.0%〜42.0%,11.1%〜31.9%和60.9%〜76。 1%。 EGSB-CRI对NH4 + -N的去除效果明显高于ABR-VSFCW和HARHSFCW,这主要是由于CRI系统的高氧化效率和强大的硝化能力所致。三种组合工艺对TN的去除效果不理想,去除率为23.9%-46.4%。
(3)ABR-VSFCW,HAR-HSFCW和EGSB-CRI对TP的去除率分别为24.7%〜44.6%,78.8%〜82.6%和76%〜84.7%。 EGSB-CRI和HAR-HSFCW对TP的去除率明显高于ABR-VSFCW。 ABR-VSFCW的TP去除率低,这主要是由于人造湿地在空气中垂直流动以及污水与填料之间的接触不足所致。
(4)如果以去除SS和有机物为目的,则三者联合处理具有较好的处理效果; EGSB-CRI的去除效果显着,可用于营养去除和水质的根本改善。

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