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污水快速渗滤土地处理系统(简称R工系统)虽然具有设备简单、操作管理方便、基建投资和运行管理费用低、处理能耗低以及净化效果好等优点,但同时也具有水力负荷低、占地面积大等缺点,从而使其应用受到了限制。人工快速渗滤(CRI)系统是在传统RI系统基础上发展起来的一种崭新的污水处理系统。其核心是采用渗透性能较好的渗滤介质代替天然土层,从而大大提高了水力负荷,减少了占地面积。在我国,CRI系统的研究基本上还处于起步阶段,许多方面有待于进一步研究。
本论文主要对CRI试验装置处理糖蜜酒精废水的性能进行了研究。试验研究了不同的湿干比、水力负荷、水力负荷周期和停留时间条件下,CRI系统对糖蜜酒精废水的去除能力同时也对氧化还原电位及土壤堵塞问题进行了相应的探讨,确定了较优的运行控制条件。
当水力负荷一定时,系统在1:1、1:2、1:4这3种湿干比条件下进行了出水的比较。试验证明,较小的湿干比有利于CODcr的去除。但湿干比选择实验的目的是确定在满足出水水质的条件下水力负荷尽可能大的湿干比,所以实验选取湿干比1:1为最佳湿干比。在该工况下,装置对CODcr的平均去除率分别为62.2%,对硫酸盐去除率可控制在34.16%~60.85%,对NH<,3>-N有很好的去除效果,可达75%以上。
在湿干比1:1时,淹水时间4h的CODcr平均去除率为63.8%比淹水时间8h的CODcr平均去除率61.3%高2.5%,更比淹水时间48h的CODcr平均去除率50.9%高出近13个百分点。实验验结果表明水力负荷周期越短,淹水、落干交替越频繁,系统对CODcr的去除效果越好。
当湿干比1:1时,系统比较了在1.75m<3>/m<2>·d、2.13 m<3>/m<2>·d、2.51 m<3>/m<2>·d、2.94m<3>/m<2>·d、3.21 m<3>/m<2>·d 5种水力负荷条件下的平均去除率,当水力负荷由1.75m<3>/m<2>·d提升至2.94 m<3>/m<2>·d,CODcr的量控制在1.6kg/m<2>·d到2.4kg/m<2>·d时,CODcr去除率随水力负荷的增加而逐渐增加,当水力负荷为2.94 m<3>/m<2>·d,CODcr的量达到2.4kg/m<2>·d时,系统的平均去除率达到峰值,其后随着水力负荷的增加而降低。
试验研究证明了CRI系统投资低、能耗低、操作管理方便、净化效果良好、抗负荷能力强。尽管CRI系统在污水的处理过程中具有很大选择性,但是通过合理的微生物培养、驯化,用于处理糖蜜酒精废水是可行的。