生物接触氧化和人工湿地组合工艺处理生活污水尾水研究

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我国生活水危机事件越演越烈,提高现有的污染排放标准,加强对污水的深度处理和就地回用是解决水资源危机的有效途径之一,因此研究污水的深度处理和中水回用技术具有重要的环境意义和社会意义。在中试模拟实验系统中,研究“生物接触氧化+人工湿地”组合工艺对生活污水尾水的处理效果和工艺参数,分析其在不同的运行方式、不同气水比、不同温度条件下,组合工艺的处理效果,探讨该组合技术的工作条件、作用机制和影响因素,具体结论如下:(1)组合工艺连续进水时,在进水污染负荷较低,COD浓度值为60.01~100.11mg/L, NH4+-N浓度在15.25~24.68mg/L, TN浓度为26.69~37.80mg/L, TP浓度为1.98~2.56mg/L,SS浓度100~150mg/L,生物接触氧化池水力负荷为2.10m3/m2·d,湿地系统水力负荷为1.05m3/m2·d,出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB8918-2002)中的一级A标准以及《城市污水再生利用-景观环境用水的再生水质标准》(GB/T18921-2002)要求,常温条件下最优工况条件是气水比为3:1;低温条件下最优工况条件是气水比6:1。(2)间歇进水时,在进水COD浓度为69.6693.65mg/L, NH4+-N浓度为18.29~26.38mg/L,TN浓度为25.62-35.68mg/L,TP浓度为1.89-2.36mg/L,生物接触氧化池水力负荷为2.10m3/m2·d,湿地系统水力负荷为1.05m3/m2·d组合工艺分别在进水12h、排水12h和进水6h、排水18h的条件下对NH4+-N、TN、TP的有较好的处理效果,出水浓度能够达到一级A标准,综合考虑组合工艺去除效果和能耗成本,可以确定组合工艺在间歇运行时最优工况条件为进水6h、排水18h。(3)气水比、温度对本组合工艺的整体处理效果影响有限。无论在常温还是在低温条件下,组合工艺在各气水比条件下对COD、TP、SS去除率都在80%以上,出水都能达到一级A标准;温度和气水比对NI4+-N和TN的去除率有影响,低温时提高气水比可以促进氮的脱除效率的提高。(4) COD、NH4+-N的去除主要通过接触氧化池,TP、SS、TN的去除主要通过人工湿地系统。间歇运行方式下,人工湿地对各污染物的去除发挥了更大的作用,贡献率大幅提高。(5)湿地内部氮磷空间分布差异显著,垂直方向上NH4+-N、TN在20cm和40cm深处变化最为明显,湿地上层是NH4+-N去除的主要区域,湿地端下层是TN去除的主要场所;PO43-P、TP分别在20cm和40cm深处变化最为明显,是跟植物的吸收和基质的吸附作用有关;水平方向上TP、PO43-P、NH4+-N.TN浓度沿水流方向逐渐降低,NO3--N和NO2--N先升高后降低,这与湿地表层的水流方向及植物根系的阻截、吸收作用有关。
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