沸石层滴滤—多介质土壤层系统处理分散生活污水的研究

【摘要】对于我国广大农村及小城镇地区而言，以就地处理和回用为典型特点的分散式污水处理技术灵活方便，避免了大规模管网建设，减少了专业化管理维护，是当前治理农村生活污水的最佳适用方式。针对分散式生活污水的处理要求，建立了一种新颖的两级处理系统。该系统由前段的短程沸石生物滴滤器（ZTF）和后段的多介质土壤层系统（MSL）组成。在实验组中，ZTF填充粗粒沸石填料并在其间均匀摊铺铁屑薄层，因此又被称为铁屑辅助的沸石滴滤器（IZTF）。主要起预处理化粪池出水的作用，去除SS、部分有机物、氨氮等。MSL通过在沸石填料中交替填充土壤模块（SMB），利用土壤的作用，创造复杂的生态条件，深入净化污水。实验对上述系统各部分及组合系统整体长期运行情况进行了深入研究，得出以下结论：1.在渗滤层填料是天然沸石的情况下，对于传统的MSL而言，MSL上层填料对生活污水的净化效果及净化作用随进水水力条件的稳定性并不及传统的生物滴滤器。作为生活污水的预处理设施，在同样的实验条件下，采用传统的均一填料的生物滴滤器更为合理，更有利于实现处理系统的高效和稳定。2.间歇性的进水条件、采用较大粒径的沸石填料以及短程生物滴滤器的结构使得IZTF对污水有机物、氨氮、SS均具有较高的去除能力，当模拟生活污水进水有机负荷和氨氮负荷分别达到300gCODCr·m-2·d-1和40gNH3-N·m-2·d-1时，反应器仍未表现出供氧的缺乏。IZTF生物硝化强度受进水波动影响较小。3.IZTF直接接受富含有机物的污水，其中存在较强的同步反硝化过程。由于缺乏碳源，MSL总体反硝化强度较弱，系统对总氮去除效果较差，出水总氮超过20mg/L。局部取样分析（包括局部水样总氮水平和pH）结果表明MSL中土壤模块对污水氮的反硝化去除有显著效果。4.ZTF中填充铁屑薄层显著提高了ZTF对污水磷的去除率。和具有同样填料层高度和相同铁屑总含量的MSL相比，由于具有较好的供氧条件和局部更高的铁屑含量，IZTF具有更高和更稳定的TP去除率。5.在进水水力负荷保持约920L·m-2·d-1并且运行条件较稳定的情况下，短程IZTF-MSL两级反应器对CODCr，TP，氨氮和TN去除率分别为90.3%~95.2%，92.0%~94.0%，85.1%~86.9%和58.9%~63.8%，出水除TN外基本达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准。6.两级的处理结构确保了在冲击负荷条件下最终出水水质的良好以及运行的稳定。由于大部分污染物均在IZTF段被截留和消化，确保了后级MSL的稳定运行。在装置的运行过程中均未发生堵水，堵塞及沟流现象。系统运行中并不需要人工通风且系统对人工管理的要求很少，使得其较适合农村污水的分散式处理要求。
【作者】罗伟；
【导师】杨春平；
【作者基本信息】湖南大学，环境科学与工程，2014，硕士
【关键词】分散式污水处理；生活污水；短程滴滤器；多介质土壤层；沸石；

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