微污染河水的旁路生态净化实验研究及老运粮河河水净化中试试验

发布时间：2018-12-18 18:45

【摘要】：生态处理系统因处理成本低、适合低浓度污水净化等诸多优点被广泛关注。但对轻污染河流的生态修复,在技术上尚不完全成熟,需要针对具体对象开展必要的研究。本研究(1)针对微污染河道水的水质特点,利用四格室复合式渗流小试试验装置和潜流-垂直流人工湿地小试试验装置,考察并比较了旁路生态处理系统对氮和磷的去除效果,明确了适合河道水处理的生态旁路净化工艺及其运行条件。(2)分析了木块作为补充碳源对改善河道水反硝化脱氮的效果,为处理河道水中试系统的设计及运行提供了一定的理论基础。(3)在云南省昆明市老运粮河下游构建折流循环流和强化人工湿地两种工艺的中试试验系统,以老运粮河水体为处理对象,以煤渣和水泥砖块为填料,以木块作为补充碳源,考察了两组旁路生态处理系统对微污染河水的处理效果,初步探究了碳源不足的解决途径,为旁路生态处理工艺的实际应用提供了参考。本研究获得的主要结果如下:(1)在进水平均TN浓度为17.40mg/L,TP为1.13mg/L,COD为39.98mg/L下,将水力负荷由10cm/d增至20cm/d后,两套四格室复合式渗流试验装置对氮和磷的去除率均下降。沸石/腐木-沸石/腐木-水泥砖块-水泥砖块四格室复合式渗流试验系统(装置A)在两个负荷下对TN的平均去除率分别为36.34%,28.53%;TN出水浓度分别为6.15mg/L,12.45mg/L;TP的平均去除率分别为90.86%,64.15%;TP出水浓度分别为0.05mg/L,0.42mg/L;COD出水浓度为38.88 mg/L。沸石-水泥砖块-沸石/腐木-水泥砖块四格室复合式渗流试验系统(装置B)在两个负荷下系统对TN的平均去除率分别为35.63%,11.30%;TN出水浓度分别为10.95mg/L,15.26mg/L;两个负荷下,系统对TP的平均去除率分别为92.73%,52.91%;TP出水浓度分别为0.08mg/L,0.53mg/L,COD出水浓度为42.27 mg/L。(2)装置A对氮的去除主要发生在第一、二格室,对磷的去除主要发生在第三、四格室。装置B对氮的去除主要发生在第三格室,对磷的去除主要发生在第二、四格室。这主要是由于装置A的第一、二格室和装置B的第三格室填充了沸石,沸石对氨氮具有较好的吸附作用;而装置A的第三、四格室和装置B的第二、四格室填充了对磷有较好吸附能力的水泥砖块。随着反应器的运行,复合式渗流试验装置系统的除磷能力会因填料对磷的吸附饱和而逐渐下降,故需要及时更换填料。(3)在12cm/d的水力负荷条件下,潜流-垂直流人工湿地运行的前38天对氨氮和总氮有较好的去除效果,平均去除率分别达到了92.14%、89.37%;平均出水浓度为0.96mg/L,1.59mg/L;对总磷的去除效果较低,平均去除率仅有27.00%;之后的54天,进水中总磷的平均浓度为1.25mg/L,出水中平均浓度为0.72mg/L,系统对总磷的平均去除率为42.15%。但由于沸石的解吸附作用,释放出氨氮,湿地对氮没有去除。(4)以木块为补充碳源的试验表明:木块释放总磷含量为0.03mg/g,总氮含量为0.81mg/g,其中氨氮和硝酸盐氮,分别为0.13 mg/g、0.26 mg/g,COD释放量为27.80mg/g。在没有微生物作用的条件下,木块依靠自身水溶作用释放碳源的速率达到一定程度后便会趋于稳定。(5)中试折流循环流工艺和强化人工湿地工艺中所填木块在系统运行前期均会出现释氮释磷现象,后期这种情况不再出现。(6)在进水中TN、TP、COD平均浓度为11.78mg/L、0.39mg/L、36.77 mg/L的水质条件下进行,当水力负荷为20cm/d时,折流循环流工艺和强化人工湿地工艺对总氮的平均去除率分别为79.29%、70.63%,对氨氮平均去除率分别为73.97%、71.21%,对磷平均去除率分别为82.80%、81.16%。折流循环流工艺出水中TN、TP、COD的浓度分别为2.65mg/L、0.06mg/L、35.27mg/L;强化人工湿地工艺出水中TN、TP、COD的浓度分别为3.88mg/L、0.07mg/L,33.68mg/L。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X522

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