ABR/模拟湿地填料床处理农村生活污水试验研究

论文摘要

农村生活污水作为农村面源污染的一个重要组成部分,以量大、分散、不便于管理等特点一直未得到有效控制和治理,是我国亟待解决的环境问题。本文结合农村的实际情况,提出ABR/人工湿地组合工艺,该工艺具有结构简单、运行管理方便、生态环境效益显著、投资少等特点。通过对该组合工艺的理论分析和ABR/模拟湿地填料床组合系统的试验研究,验证了ABR/人工湿地组合工艺处理农村生活污水的可行性。主要研究结论如下：（1）试验运行阶段,ABR反应器的HRT由15h逐渐缩短到4h,其对COD的去除率呈现出低-高-低的变化规律。ABR的最佳HRT为8h,容积负荷为1.1kgCOD/（m3·d）, COD平均去除率为87.4%；（2）中低温时,ABR反应器在最佳HRT下运行,随着温度的降低,其对COD的去除率有所下降,但是下降幅度不大,仅从37℃的93.2%减小到25℃的84.5%；（3）ABR反应器具有较好的抗水力冲击负荷能力,施加约100%的水力冲击负荷,持续4h后将HRT恢复到初始状态8h,欲使COD去除率恢复到原来的数值仅需4h；（4）ABR反应器抗有机冲击负荷能力强,在130%的有机冲击负荷条件下,持续6h后,COD去除率基本恢复到原来的去除效果；（5）模拟湿地填料床运行初期,水力负荷为6cm/d,对COD、NH4+-N、TP的平均去除率分别为36.5%、69.9%、78.2%,运行3个月后,水力负荷提高到10cm/d,对COD、NH4+-N、TP的平均去除率分别为54.8%、30.9%、38.3%；（6）ABR/模拟湿地填料床组合工艺处理农村生活污水,水力负荷为6cm/d时,组合系统对COD、NH4+-N、TP的平均去除率分别为87.7%、73.7%、79.8%,此时出水各项指标均达到《污水综合排放标准》二级标准,稳定运行三个月后,水力负荷为10cm/d时,COD、NH4+-N、TP的平均去除率分别为90.8%、37.6%、42.2%,组合工艺出水除TP外,COD、NH4+-N均达到《污水综合排放标准》二级标准；（7）采用ABR/模拟湿地填料床组合工艺处理农村生活污水,ABR对COD有很好的去除效果,但对脱氮除磷的贡献率较小；模拟湿地填料床对去除NH4+-N、TP的贡献率较大,对去除COD的贡献率相对较小,将两者组合,可充分发挥各自的优势,确保农村生活污水达标排放。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第—章 绪论
• 1.1 我国农村水环境现状
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 问题的提出及研究意义
• 1.4 厌氧生物处理技术的发展历程及方案的确定
• 1.4.1 厌氧生物处理技术的发展历程
• 1.4.2 处理方案的确定
• 1.5 研究技术路线
• 第二章 ABR处理技术概述
• 2.1 ABR的工作原理
• 2.2 ABR的主要性能
• 2.2.1 水力特性
• 2.2.2 生物相分离特性
• 2.2.3 颗粒污泥特性
• 2.3 ABR的研究应用现状
• 2.4 ABR的发展趋势
• 第三章 ABR处理农村生活污水试验研究
• 3.1 农村生活污水水质水量特点
• 3.1.1 水量特点
• 3.1.2 水质特点
• 3.2 试验条件与分析方法
• 3.2.1 试验装置
• 3.2.2 试验用水
• 3.2.3 接种污泥
• 3.2.4 分析项目及分析方法
• 3.3 反应器的启动
• 3.3.1 培养驯化挂膜
• 3.3.2 ABR的初次启动
• 3.3.3 ABR的重启动
• 3.3.4 ABR启动过程中存在的问题
• 3.4 试验运行特性分析
• 3.4.1 不同HRT下COD的去除效果
• 3.4.2 HRT、容积负荷与COD去除率的关系
• 3.4.3 不同HRT下各隔室的COD去除率
• 3.4.4 温度对COD去除率的影响
• 3.4.5 ABR的抗冲击负荷能力
• 3.4.6 pH的变化规律
• 3.4.7 氨氮的变化规律
• 3.4.8 污泥床的变化规律
• 3.5 本章小结
• 第四章 模拟湿地填料床试验研究
• 4.1 ABR后续处理的必要性及工艺的确定
• 4.1.1 ABR后续处理的必要性
• 4.1.2 ABR后续处理工艺的确定
• 4.2 人工湿地处理技术概述
• 4.2.1 人工湿地的发展及研究现状
• 4.2.2 人工湿地的除污机理
• 4.2.3 人工湿地的技术特点
• 4.2.4 植物吸收在人工湿地脱氮除磷中的贡献
• 4.3 模拟湿地填料床处理ABR出水试验条件
• 4.3.1 试验装置
• 4.3.2 填料的选择
• 4.3.3 运行条件
• 4.4 模拟湿地填料床对污染物的去除效果分析
• 4.4.1 模拟湿地填料床对COD的去除
• 4⁺-N的去除'>4.4.2 模拟湿地填料床对NH₄⁺-N的去除
• 4.4.3 模拟湿地填料床对TP的去除
• 4⁺-N去除效果的影响'>4.4.4 填料床高度对NH₄⁺-N去除效果的影响
• 4.5 本章小结
• 第五章 ABR/模拟湿地填料床组合工艺试验研究
• 5.1 组合工艺对污染物的去除效果
• 5.1.1 组合工艺对COD的去除
• 4⁺-N的去除'>5.1.2 组合工艺对NH₄⁺-N的去除
• 5.1.3 组合工艺对TP的去除
• 5.2 各处理单元对去除污染物的贡献率
• 5.3 本章小结
• 结论与建议
• 参考文献
• 致谢