论文部分内容阅读
我国农村水环境恶化已相当严重,水质恶化造成的水质型缺水,己经对农村人民生活用水构成了严重威胁。农村分散型污水处理工程的大规模建设发展已是大势所趋。本文以西安市长安区滦镇的上王村分散型农村污水处理工程为依托展开多项研究。对上王村这种以农家乐为主业的农村生活污水水质指标及排放特征进行了较详尽的调查研究,对该项目一期工程处理污水的各项指标进行了长期监测,研究总结了一期工程在设计、施工、运行各方面的问题。并在此基础上分析提出对工程进行二期改扩建的设想,完成了厌氧折流板反应池等五部分处理工艺改扩建设计,预计建成后的上王村分散型农村污水处理示范工程排水可达到国家城镇污水处理厂二级排放标准。同时针对一期工程监测期间除磷效果差的问题,结合赤泥这种具有良好吸附特性的工业废料,对赤泥进行了新型湿地填料的造粒化研究,旨在开发出一种高效、廉价的除磷吸附填料,最终达到“以废治废”的目的。研究结果如下:1、在一年的监测周期内,上王村污水处理一期工程对上王村排出污水中COD、动植物油降解效果明显,平均去除率均在40%以上;对氮、磷等指标去除效率较低,平均去除率分别为13.5%、26.2%。全年除旅游旺季外,处理后污水各项指标可达城镇污水处理厂二级排放标准,此种分散型污水处理技术适于在我国农村或偏远地区普遍推广应用;2、上王村污水处理一期工程对污水处理效果未达预期主要由于以下问题:污水管路系统不完善、缺乏有效的预处理设施、人工湿地建设面积不足、工程施工质量未达标、无有效的运行管理机制等。在二期工程和其他类似设计中应重视预处理设施的加强设计和制定良好的运行管理机制;3、根据粘土烧制陶粒造粒的方法经过一定改良后亦适合于赤泥造粒制取人工湿地填料。造粒的一般步骤包括原料处理、配比混料、加水搅拌、造粒成型、预热焙烧和冷却等,其中原料的配比和焙烧制度是影响造粒赤泥性能的关键所在。拜耳法赤泥因其塑性成型性能良好和焙烧温度范围较宽,更适合于工业化制备人工湿地填料;4、制备新型湿地吸附填料时所需赤泥在原料中配比宜控制在60%~75%之间。两种赤泥造粒配方中均应包括的组分有:激活剂、发泡剂、溶剂组分、硅铝调节剂,烧结法赤泥制备中还必需加入硅酸钠类粘结剂。在烧制过程中两种赤泥的预热温度宜为600℃,预热时间应在30min以上。拜耳法赤泥的焙烧温度宜在1060~1120℃之间,烧结法赤泥应严格控制在1060~1100℃之内,焙烧时间均为20min。5、制备的新型湿地填料除磷效果与其自身吸水率、气孔率成一定的正比关系,还与赤泥在配方中的含量有关。经试验甄选出的拜耳法赤泥填料最优除磷吸附容量为2.17mg/g,烧结法赤泥填料为2.76mg/g,在满足使用强度的基础上,两种新型湿地填料均保留了赤泥原料大部分的除磷效果;6、原态拜耳法赤泥在20℃时对磷酸盐溶液的平衡吸附时间约为420min,平衡吸附容量为5.38mg/g。拜耳法赤泥对磷酸盐的吸附行为可由准一、二级动力学模型描述,相关系数分别为0.946和0.971,准二级动力学模型能更好的描述其吸附过程;7、原态拜耳法赤泥在吸附磷酸盐时受溶液pH值影响很大且二者成反比关系;水溶液中共存的其他离子对拜耳法赤泥的吸附行为有不同的影响:SO42-和NO3-对赤泥吸附性能没有太大影响;Cl-和HCO3-对赤泥的吸附有一定的不利影响。