厌氧复合型人工湿地系统设计及其净化养殖废水试验研究

论文摘要

近年来,我国畜禽养殖业快速发展,集约化、规模化养殖模式产生大量的养殖废水。养殖废水属于高浓度有机废水,氮、磷营养元素含量高；另外由于饲料中铜、锌等重金属含量不断增加,养殖废水中重金属污染也日益严重,对我们的生存环境构成了重大威胁。由于养殖废水污染负荷太大或者处理成本太高,传统的污水处理工艺根本不适应于处理养殖废水。本试验创新设计使用二级厌氧—复合型人工湿地污水处理系统处理养猪废水。二级厌氧—复合型人工湿地污水处理系统包括二级厌氧反应处理部分和复合型反应处理人工湿地部分。二级厌氧反应处理部分能够有效降低污水中有机物浓度,其包括两个厌氧反应处理单元,有利于厌氧消化中不同菌群分离,提高运行稳定性和处理效果。复合型人工湿地反应处理部分依靠填料的吸附、微生物的生化和植物的吸收作用,进一步净化处理污水,其将表面流型人工湿地和潜流型人工湿地巧妙地结合,有效解决了潜流型人工湿地易堵塞问题,提高了处理效果。复合型人工湿地反应处理部分可以根据废水特点和当地实际情况灵活设计。因此,本污水处理系统有机融合了厌氧反应处理工艺和人工湿地反应处理工艺,其特殊而灵活的设计不但能够保证污水处理系统中各个反应处理部分发挥其各自优势功能而且可以适应于处理不同类型污水和当地实际具体情况。运用二级厌氧—复合型人工湿地污水处理系统处理某小型养猪场（养猪数量150头,日产养猪废水1.5m3）。试验结果显示,本污水处理系统对养猪废水CODcr、BOD5、 TN、NH3-N、TP、Cu和Zn的平均去除率分别为96%、97%、75%、82%、89%、82%和86%,出水平均浓度分别为115.1mg/L、33.4mg/L、168.3mg/L、63.5mg/L、7.8mg/L、0.32mg/L和0.67mg/L,出水水质达到国家畜禽养殖业污染物排放标准（GB18596-2001）的要求,其中Cu和Zn达到国家污水综合排放标准一级排放标准（GB8978-1996）的要求。二级厌氧—复合型人工湿地处理系统投资、运行费用低廉,管理、维护简单方便。适合于处理中小城镇和农村地区污水。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 文献综述
• 1 引言
• 2 二级厌氧—复合型人工湿地污水处理系统设计和建设
• 2.1 理论基础
• 2.1.1 厌氧生物处理
• 2.1.2 人工湿地生物处理
• 2.2 污水处理系统的结构设计
• 2.2.1 二级厌氧反应处理部分的结构设计
• 2.2.2 复合型人工湿地反应处理部分的结构设计
• 2.3 选填填料
• 2.4 选种植物
• 2.5 污水处理系统的建设
• 2.6 小结
• 3 试验设计及运行参数
• 3.1 试验工艺流程
• 3.2 采样点设置与采样
• 3.3 试验安排
• 3.4 污水处理系统的运行参数
• 3.4.1 二级厌氧反应处理部分的运行参数
• 3.4.2 复合型人工湿地反应处理部分的运行参数
• 3.5 分析项目及方法
• 4 处理效果与分析
• 4.1 CODcr去除效果
• 4.1.1 二级厌氧反应处理部分对CODcr去除效果
• 4.1.2 复合型人工湿地反应处理部分对CODcr去除效果
• 4.1.3 二级厌氧—复合型人工湿地污水处理系统对CODcr去除效果
• 5去除效果'>4.2 BOD₅去除效果
• 5去除效果'>4.2.1 二级厌氧反应处理部分对BOD₅去除效果
• 5去除效果'>4.2.2 复合型人工湿地反应处理部分对BOD₅去除效果
• 5去除效果'>4.2.3 二级厌氧—复合型人工湿地污水处理系统对BOD₅去除效果
• 4.3 TN去除效果
• 4.3.1 二级厌氧反应处理部分对TN去除效果
• 4.3.2 复合型人工湿地反应处理部分对TN去除效果
• 4.3.3 二级厌氧—复合型人工湿地污水处理系统TN去除效果
• 3-N去除效果'>4.4 NH₃-N去除效果
• 3-N去除效果'>4.4.1 二级厌氧反应处理部分对NH₃-N去除效果
• 3-N去除效果'>4.4.2 复合型人工湿地反应处理部分对NH₃-N去除效果
• 3-N去除效果'>4.4.3 二级厌氧—复合型人工湿地污水处理系统对NH₃-N去除效果
• 4.5 TP去除效果
• 4.5.1 二级厌氧反应处理部分对TP去除效果
• 4.5.2 复合型人工湿地反应处理部分对TP去除效果
• 4.5.3 二级厌氧—复合型人工湿地污水处理系统对TP去除效果
• 4.6 Cu和Zn去除效果
• 4.6.1 二级厌氧反应处理部分对Cu和Zn去除效果
• 4.6.2 复合型人工湿地反应处理部分地对Cu和Zn去除效果
• 4.6.3 二级厌氧—复合型人工湿地污水处理系统对Cu和Zn去除效果
• 4.7 小结
• 5 技术经济分析评价
• 5.1 工艺技术分析评价
• 5.2 经济分析评价
• 5.2.1 经济投资
• 5.2.2 运行费用
• 5.2.3 社会效益
• 5.3 小结
• 6 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 发表论文及成果