高負荷地下滲濾系統(tǒng)強化脫氮研究.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，具有無動力或微動力、基建運行成本低、無二次污染等優(yōu)點，但是由于其水力負荷低、脫氮效果差，限制了進一步發(fā)展和提高。本文在高水力負荷條件下，圍繞影響系統(tǒng)脫氮過程中主要因素，以提高系統(tǒng)的脫氮效果為目標，重點研究地下滲濾系統(tǒng)基質(zhì)的改良、尼米槽系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的改進和系統(tǒng)運行參數(shù)的優(yōu)化。通過系統(tǒng)運行效果對比，驗證上述方法的可行性；同時利用地下滲濾處理養(yǎng)豬廢水，驗證地下滲濾應(yīng)用到其他行業(yè)廢水的可能性。主要

2、研究成果如下：
　?。?）設(shè)計了一種在高負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，針對滲濾系統(tǒng)脫氮的各個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在布水層摻加了新型強吸附性基質(zhì)膨潤土，在滲濾層添加稻殼和粉煤灰，通過對比實驗發(fā)現(xiàn)，在提高系統(tǒng)滲透率的基礎(chǔ)上，當水力負荷為25cm/d時，滲濾系統(tǒng)對COD和TP均有較高的去除率，添加膨潤土+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土+稻殼系統(tǒng)提高12.44

3、％和4.07%。對膨潤土和煤渣以及其混合物進行等溫吸附實驗，結(jié)果表明，膨潤土對氨氮的吸附性大于煤渣，煤渣對磷吸附性強于膨潤土，但其膨飽和吸附量差異較小，均不到400 mg/kg；膨潤土和煤渣混合物可以提高系統(tǒng)對氨氮的吸附性，對總磷的吸附具有協(xié)同作用，其對磷的飽和吸附量為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。
　　（2）構(gòu)建了一套具有雙層尼米槽的改進型地下滲濾系統(tǒng)，其滲濾床體用草甸棕壤、煤渣、活

4、性污泥、沙子、膨潤土、稻殼按照一定比例填充。在水力負荷為25cm/d的條件下連續(xù)運行，與傳統(tǒng)單層尼米槽系統(tǒng)相比，雙層尼米槽系統(tǒng)延長了污水在滲濾系統(tǒng)中的停留時間，營造厭氧好氧微環(huán)境，提高系統(tǒng)的脫氮效果。結(jié)果表明，該系統(tǒng)對COD、TP、NH4+-N和TN分別提高了4.59%、2.41%、5.16%和7.74%。
　?。?）對改進型地下滲濾系統(tǒng)運行參數(shù)進行優(yōu)化。通過設(shè)置不同的運行周期和污染負荷，連續(xù)運行雙層尼米槽地下滲濾系統(tǒng)，結(jié)果表明，

5、在高水力負荷條件下，當運行周期為12h，進水中的COD濃度為130-140.05mg/L時，系統(tǒng)對污染物去除效率能到達最佳。在水力負荷為25cm/d，運行周期為12h，污染負荷（COD）為130-140.05mg/L下運行，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準》（GB18918-2002）中一級B標準外，COD、TP和TN均滿足一級A標準。表明本研究

6、中基質(zhì)改良、結(jié)構(gòu)改進、參數(shù)優(yōu)化是有效的，可以為實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)標準》（CJ343-2010）的B級標準，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