稳定塘工艺处理农村生活污水的模拟试验研究

论文摘要

国内绝大多数农村生活污水未经处理,就近直接排放,给农村的地表水源造成了严重污染,给农民生活带来极大不便。基于我国的实际国情,如何在经济许可的前提下改善农村生活环境,已成为我国环保部门及相关工作者亟待解决的问题。在分析国内外农村生活污水处理技术基础上,针对农村生活污水水质特点,开展了稳定塘工艺处理农村生活污水的模拟试验研究,对影响其处理效果的主要因素如水力停留时间、曝气时间、碳氮比、pH和温度等进行分析,取得的主要研究成果如下:通过试验获知,随着HRT的增加,稳定塘工艺对COD、氨氮和TP的去除率呈递增趋势。综合COD、氨氮和TP处理效果考虑,好氧塘和兼氧塘水力停留时间分别设定为32h和3d;比较了3h、4h和5h曝气时间对稳定塘工艺的影响和作用,试验结果表明,出水COD值均可稳定达标,然而,在目前的进水水质条件下,对于氨氮和TP来说,3h的曝气时间明显不足,出水氨氮和TP都曾出现过不达标的现象;出水水质在曝气时间为4h和5h时都达标情况下,采用4h的曝气时间更节约运行成本,好氧塘去除效果稍好于兼氧塘去除效果;对比分析碳氮比依次为9、10、11、12四个阶段去除效果的变化,此时,随着碳氮比的增大,好氧塘和兼氧塘COD去除效果略有上升;氨氮去除效果增加更为明显;TP去除效果变化不大。通过对pH值分别为7.0、7.5、8.0、8.5的试验研究,每天监测COD、氨氮、TP,获知试验中pH值对COD去除影响不大;当pH为7.08.5时正处在硝化反应的pH区间,对氨氮的去除是有利的;进水pH保持在7.07.5对TP的去除是有利的;综合以上对COD、氨氮、TP的监测结果,当pH为7.5时,有利于模拟农村生活污水的去除;通过对16℃、21℃和28℃的温度考察,好氧塘和兼氧塘COD、氨氮、TP都随着温度的升高,去除效果显著。稳定塘工艺在最优参数条件下处理农村生活污水,处理效果稳定,出水水质能够达到国家排放标准,即满足出水水质的要求。好氧塘反应器COD、TP、氨氮的平均去除率分别是89.6%、83.2%和86.0%,兼氧塘反应器COD、TP、氨氮的平均去除率分别是86.9%、78.3%和77.4%,污泥活性良好。为强化稳定塘低温条件下对污染物的去除效果,通过在稳定塘内添加多孔球形填料、软性纤维填料和半软性填料,并对处理效果进行了对比。试验结果表明,添加填料后的稳定塘对COD、氨氮和TP的去除效果都得到了改善,尤其是以半软性填料的效果尤为明显,对应的污染物的平均去除率依次达到91.9%、95.8%和93.3%,使得微生物附着在其表面更好的生长,处理效果更明显。在上述实验室研究的基础上,依据示范区-依安县新合村的地理位置、自然概况以及水质水量特征等情况,最后提出控制运行成本建议。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1. 引言
• 1.1 水资源概述
• 1.1.1 世界水资源状况
• 1.1.2 我国水资源现状
• 1.2 我国农村生活污水概况
• 1.2.1 我国农村生活污水现状
• 1.2.2 我国农村生活污水特点
• 1.2.3 我国农村生活污水处理难点
• 1.3 国内外农村生活污水的处理方法
• 1.3.1 国外农村生活污水的处理方法
• 1.3.2 国内农村生活污水的处理方法
• 1.4 稳定塘工艺处理农村生活污水
• 1.4.1 稳定塘工艺的原理
• 1.4.2 稳定塘工艺的分类及特点
• 1.4.3 稳定塘工艺的发展与应用
• 1.5 本课题的研究目的、意义和内容
• 1.5.1 本课题的研究目的、意义
• 1.5.2 本课题的研究内容
• 1.6 课题来源
• 1.7 技术路线
• 2. 试验材料与方法
• 2.1 试验装置
• 2.2 试验用水及污泥来源
• 2.2.1 试验水质
• 2.2.2 污泥来源
• 2.3 分析项目和检测方法
• 2.4 数据分析
• 3. 结果与分析
• 3.1 稳定塘去除污染物的影响效果因素的试验研究
• 3.1.1 HRT 对稳定塘处理效果的影响
• 3.1.2 曝气时间对稳定塘处理效果的影响
• 3.1.3 碳氮比对稳定塘处理效果的影响
• 3.1.4 pH 值对稳定塘处理效果的影响
• 3.1.5 温度对稳定塘处理效果的影响
• 3.2 稳定塘对污染物去除效果的研究
• 3.2.1 稳定塘对COD 的去除效果
• 3.2.2 稳定塘对氨氮的去除效果
• 3.2.3 稳定塘对TP 的去除效果
• 3.2.4 污泥特性研究
• 3.3 填料的筛选
• 3.3.1 填料对COD 去除效果的影响
• 3.3.2 填料对氨氮去除效果的影响
• 3.3.3 填料对TP 去除效果的影响
• 4. 示范区工程设计
• 4.1 示范区概况
• 4.1.1 地理位置
• 4.1.2 自然概况
• 4.1.3 水量及水质特征
• 4.2 处理工艺及特点
• 4.3 厂址及主要构筑物设计
• 4.3.1 厂址设定
• 4.3.2 主要构筑物设计
• 4.4 控制运行成本的建议
• 5. 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文