活性污泥法-人工濕地聯(lián)合處理城市污水研究.pdf

1、本文針對我國南方城市污水有機污染物濃度偏低，氮磷含量相對較高，水質、水量隨季節(jié)變化的特點，采用活性污泥法與人工濕地相結合的聯(lián)合處理工藝，分別在100m<'3>/d規(guī)模的生產性試驗和10000m<'3>/d規(guī)模的示范工程中，以實際城市污水為處理對象進行研究。試驗重點考察了原水水質水量特征、污染物存在形態(tài)及去除規(guī)律、不同工藝條件下碳源分配情況，確定了高效生物反應器在不同季節(jié)時段的運行模式；研究了不同構型人工濕地中污染物的去除效率及池型、填料

2、、負荷、溫度、植物對其的影響，計算了反應動力學參數(shù)，確定了適宜的濕地構型及負荷調控方法；在此基礎上提出了基于q-t曲線圖的雙向輸入/輸出聯(lián)合調控模式，確定了活性污泥法.人工濕地聯(lián)合處理工藝及負荷分配。示范工程依據(jù)試驗結果，針對實際水質變動情況靈活調控，考察了工程規(guī)模的聯(lián)合處理工藝對各種污染物質的去除情況。 試驗原污水平均COD、NH<'+><,4>-N、TN、TP為129mg/L、25.6mg/L、31.5mg/L、3.38mg

3、/L，C/N值和C/P值為4.3和39.5，脫氮除磷所需碳源嚴重不足。在不同的季節(jié)，原水水質有較大變化，雨季原水污染物濃度只有旱季濃度60％左右，春、夏季暴雨時原水污染物濃度接近排放標準。因此，生物反應器需要根據(jù)水溫的變化、水質的波動、降雨的多寡采用不同的運行模式，才能在有限碳源條件下實現(xiàn)最大限度的脫氮除磷。 通過不同季節(jié)多種工藝的比較，確定了高效生物反應器運行模式：春季時段采用改良型A<'2>/O工藝，夏季晴天/小雨時段采用預

4、缺氧+倒置A<'2>/O工藝，夏季連續(xù)暴雨時段采用多點進水工藝，秋季時段采用低氧/常氧交替運行的倒置A<'2>/O工藝，冬季時段采用常規(guī)倒置A<'2>/O工藝。通過分析各種工藝中有機物、氮、磷的去除規(guī)律，比較其碳源分配情況，說明碳源能否合理分配及充分利用是評價工藝優(yōu)劣的重要標準。 人工濕地系統(tǒng)對COD、NH<,4><'+>-N、TN、TP的去除效率受負荷明顯影響，隨著水力負荷和面積負荷增加，濕地對污染物的去除效率呈下降趨勢，同時

5、污染物面積去除量的增量隨著面積負荷的增加逐漸減少。另外，隨著水溫的升高，濕地對NH<,4><'+>-N、TN的去除效率明顯上升，模擬小試試驗還證明，濕地系統(tǒng)總氮面積去除量與進水硝態(tài)氮的比例成正的線性關系，提高進水中硝態(tài)氮比例有利于總氮的去除。生物量大的濕地植物對污染物的吸收總量最高，單位干重的氮磷含量不能作為評價植物污染物吸收能力的主要指標。在較低污染物濃度水平條件下，濕地對污染物的去除可以用一級推流動力學模型近似模擬。在相同負荷條件下

6、，潛流濕地對COD和TP的去除效率高于表面流濕地及潛流/表面流組合濕地，頁巖和鋼渣的應用明顯提高了濕地對磷的去除能力。表面流濕地對NH<,4><'+>-N的去除效率高于潛流濕地和組合流濕地，在硝態(tài)氮比例大于0.25時，潛流濕地對總氮的去除優(yōu)于表面流濕地。組合流濕地的優(yōu)勢在于其去除效率受溫度的影響最小。整體來說，采用頁巖和鋼渣作為基質的潛流濕地最適宜于城市污水的深度處理，其COD、NH<,4><'+>-N、TN、TP的面積反應速率常數(shù)分別

7、為0.32m/d、0.065 m/d、0.176 m/d、0.29 m/d。 根據(jù)試驗結果，總結了活性污泥法/人工濕地聯(lián)合處理的方法和原則，利用q-t曲線圖進行設計和調控，提出了雙向輸入/輸出的活性污泥法.人工濕地聯(lián)合調控模式，并進行了實例分析。示范工程生物反應器通過改良型A<'2>/O工藝、預缺氧+倒置A<'2>/O工藝、局部低氧倒置A<'2>/O工藝的切換運行，使出水水質穩(wěn)定達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》一級B標準，部