高負(fù)荷地下滲濾系統(tǒng)強(qiáng)化脫氮研究.pdf

1、污水地下滲濾系統(tǒng)作為一種分散式生活污水生態(tài)處理工藝，具有無(wú)動(dòng)力或微動(dòng)力、基建運(yùn)行成本低、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)，但是由于其水力負(fù)荷低、脫氮效果差，限制了進(jìn)一步發(fā)展和提高。本文在高水力負(fù)荷條件下，圍繞影響系統(tǒng)脫氮過(guò)程中主要因素，以提高系統(tǒng)的脫氮效果為目標(biāo)，重點(diǎn)研究地下滲濾系統(tǒng)基質(zhì)的改良、尼米槽系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)和系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的優(yōu)化。通過(guò)系統(tǒng)運(yùn)行效果對(duì)比，驗(yàn)證上述方法的可行性；同時(shí)利用地下滲濾處理養(yǎng)豬廢水，驗(yàn)證地下滲濾應(yīng)用到其他行業(yè)廢水的可能性。主要

2、研究成果如下：
　　（1）設(shè)計(jì)了一種在高負(fù)荷條件下提高地下滲濾系統(tǒng)脫氮效果的改良基質(zhì)。在草甸棕壤、煤渣、活性污泥、沙子等傳統(tǒng)基質(zhì)基礎(chǔ)上，針對(duì)滲濾系統(tǒng)脫氮的各個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在布水層摻加了新型強(qiáng)吸附性基質(zhì)膨潤(rùn)土，在滲濾層添加稻殼和粉煤灰，通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在提高系統(tǒng)滲透率的基礎(chǔ)上，當(dāng)水力負(fù)荷為25cm/d時(shí)，滲濾系統(tǒng)對(duì)COD和TP均有較高的去除率，添加膨潤(rùn)土+稻殼的系統(tǒng)，脫氮效果最好，氨氮和總氮分別比未添加膨潤(rùn)土+稻殼系統(tǒng)提高12.44

3、％和4.07%。對(duì)膨潤(rùn)土和煤渣以及其混合物進(jìn)行等溫吸附實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，膨潤(rùn)土對(duì)氨氮的吸附性大于煤渣，煤渣對(duì)磷吸附性強(qiáng)于膨潤(rùn)土，但其膨飽和吸附量差異較小，均不到400 mg/kg；膨潤(rùn)土和煤渣混合物可以提高系統(tǒng)對(duì)氨氮的吸附性，對(duì)總磷的吸附具有協(xié)同作用，其對(duì)磷的飽和吸附量為1454.80mg/kg，可以大幅度提高系統(tǒng)的使用壽命，增加了約2.78倍。
　?。?）構(gòu)建了一套具有雙層尼米槽的改進(jìn)型地下滲濾系統(tǒng)，其滲濾床體用草甸棕壤、煤渣、活

4、性污泥、沙子、膨潤(rùn)土、稻殼按照一定比例填充。在水力負(fù)荷為25cm/d的條件下連續(xù)運(yùn)行，與傳統(tǒng)單層尼米槽系統(tǒng)相比，雙層尼米槽系統(tǒng)延長(zhǎng)了污水在滲濾系統(tǒng)中的停留時(shí)間，營(yíng)造厭氧好氧微環(huán)境，提高系統(tǒng)的脫氮效果。結(jié)果表明，該系統(tǒng)對(duì)COD、TP、NH4+-N和TN分別提高了4.59%、2.41%、5.16%和7.74%。
　　（3）對(duì)改進(jìn)型地下滲濾系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。通過(guò)設(shè)置不同的運(yùn)行周期和污染負(fù)荷，連續(xù)運(yùn)行雙層尼米槽地下滲濾系統(tǒng)，結(jié)果表明，

5、在高水力負(fù)荷條件下，當(dāng)運(yùn)行周期為12h，進(jìn)水中的COD濃度為130-140.05mg/L時(shí)，系統(tǒng)對(duì)污染物去除效率能到達(dá)最佳。在水力負(fù)荷為25cm/d，運(yùn)行周期為12h，污染負(fù)荷（COD）為130-140.05mg/L下運(yùn)行，系統(tǒng)出水中NH4+-N和TN平均濃度分別為6.85和11.84mg/L；出水除NH4+-N滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)外，COD、TP和TN均滿足一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。表明本研究

6、中基質(zhì)改良、結(jié)構(gòu)改進(jìn)、參數(shù)優(yōu)化是有效的，可以為實(shí)際工程提供一定的借鑒作用。
　?。?）將地下滲濾用于高濃度含氮廢水的處理，以養(yǎng)豬廢水為例，結(jié)果表明該系統(tǒng)對(duì)養(yǎng)豬廢水具有較好的處理效果，COD、TP、NH4+-N和TN的去除率分別為90.75%、93.86%、69.24%和64.79%，出水水質(zhì)均滿足《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJ343-2010）的B級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，表明地下滲濾可以應(yīng)用到高濃度含氮廢水中，拓展了地下滲濾系統(tǒng)在行業(yè)廢水的