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随着经济的快速发展和人民生活水平的日益提高,广大农村和城郊地区的用水量和污水量急剧增加,为了减少污水排放所造成的水资源污染对国民经济可持续发展所产生的负面影响,必须尽快提高污水处理水平和处理率。郊区和农村分散点源的生活污水治理存在着污水量小、散布面广、经济技术水平低等特点,大规模的集中处理代价太高,不符合我国国情,只有采用适当的小型污.水处理技术进行就地处理才能符合城郊和农村实际。移动式污水治理工艺作为一种适用于郊区和农村地区、造价和运行费用低、操作管理方便的小型污水处理工艺,有利于大幅度提高郊区污水的处理率,加速水环境综合改善的步伐。
移动式污水处理装置兴起于德国等一些经济发达的国家,解决了布局分散的乡镇、住宅小区、宾馆、饭店、旅游点等污水不能接入排水管网的污染源的治理问题。与集中污水处理系统相比,移动式设备具有投资小、处理效率高、能耗低、产泥量少、管理方便、占地面积小等优点。因此,在郊区分散点源生活污水处理领域具有非常广阔的应用前景。
国内目前对移动污水处理装置的研究缺乏系统性、深入性,已有产品存在规格不统一、氧利用率低、耐冲击负荷差、脱氮除磷功能不足、缺乏污泥处理功能等问题。因此,本课题研发了一种结构紧凑、处理效率高的新型移动污水处理车,且具有完整的脱氮除磷系统和污泥处理系统。通过对工艺流程、设计参数、布置形式、污染物去除机理等问题的研究,推进移动式污水处理技术的工程化、系列化和标准化。
与此同时,结合移动式污水处理装置的研究,创新性的提出一种分散收集预处理、移动深度处理的郊区分散点源生活污水治理模式,并对其运行管理模式展开系统性的研究,寻求一种适于在我国城郊地区推广应用的污水解决方案。
围绕分散收集预处理、移动深度处理的郊区分散点源生活污水治理模式的要求,开发了一种射流周期曝气活性污泥法(JACR)生物预处理工艺,重点考察JACR工艺曝气量、曝气周期、运行周期等工艺参数和对生活污水中各种污染物的去除机理,为本工艺在农村和城郊地区的应用提供可靠的运行参数。
研究结果表明,移动污水处理工艺对生活污水中各种污染物质具有稳定且良好的处理效果。其中JACR预处理池的出水可以达到GBl9818-2002中的一级B标准,总出水可以达到一级A标准。
本工艺具有良好的脱氮除磷功能,对NH4+-N的去除率超过97﹪,对TP的去除率超过85﹪。研究表明,氮的去除机理是JACR池中发生的同步硝化反硝化过程,而磷的去除包括了JACR池中的生物吸磷和移动污水处理装置中的化学除磷两部分。
费用经济分析表明,本工艺相比传统工艺有着较大的经济优势,且管理维护方便、对操作人员的技术要求低,是一种非常适合于在农村和城郊地区推广应用的新工艺。