多級(jí)吸附凈化床控制溢流污染的應(yīng)用研究.pdf

1、合流制排水系統(tǒng)的溢流排放是我國(guó)地表水污染的主要問題。城市的地表水是城市賴以生存的根本,它不僅提供了水源,同時(shí)也成為一個(gè)城市人文及社會(huì)環(huán)境的重點(diǎn),保護(hù)一個(gè)城市的地表水源是我國(guó)城市化進(jìn)程中重要的一環(huán)。課題針對(duì)城市合流制溢流污染的問題,模仿大自然中物質(zhì)循環(huán)過程中的自凈功能,通過對(duì)腐朽廢木、木炭、石頭等自然材料加工做填料,構(gòu)建了城市溢流污水多級(jí)吸附凈化床。以城市合流管道溢流污水中總磷、氨氮、化學(xué)需氧量(COD)及總懸浮物(TSS)為指標(biāo),通過靜

2、態(tài)和動(dòng)態(tài)試驗(yàn)研究了該系統(tǒng)對(duì)溢流污水的凈化效果。研究表明:
　　 (1)采用靜態(tài)搖床進(jìn)行吸附等溫試驗(yàn),對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)擬合,分析吸附量、去除率隨污染物的初始濃度變化的變化曲線。通過靜態(tài)吸附試驗(yàn),研究沸石、凹土、小青石、多孔陶瓷、石灰石、腐木以及鐵屑等填料對(duì)污染物的吸附凈化性能,結(jié)果表明:鐵屑、石灰石、小青石均有較好的磷素吸附凈化能力；沸石、凹土、多孔陶瓷、腐木對(duì)磷的吸附能力較低。另外,從氨氮的理論飽和吸附量可以看出凹土和小青石吸

3、附凈化氨氮的能力較強(qiáng),氨氮凈化效果較好,凹土和小青石對(duì)氨氮的理論飽和吸附量分別為2500mg／kg和2000mg／kg；沸石和石灰石次之,多孔陶瓷和腐木的氨氮凈化能力較低。通過分析吸附量和去除率隨COD的初始濃度變化的變化曲線,可以看出:鐵屑對(duì)COD的去除效果最好,理論飽和吸附量為11111mg／kg；其次為多孔陶瓷,理論飽和吸附量都為2500mg／kg。小青石和石灰石對(duì)COD的去除效果略低于多孔陶瓷,而凹土和沸石對(duì)COD的去除效果最低

4、。
　　 (2)把吸附材料按一定比例組合成吸附系統(tǒng):沸石-腐木、小青石-凹土、小青石-鐵屑以及石灰石-活性炭吸附柱。研究表明:小青石-鐵屑吸附填料柱的除磷效果最好,最高可達(dá)73.6％；其次分別為石灰石-活性炭吸附填料柱、小青石-凹土吸附填料柱；而沸石和腐木吸附填料柱對(duì)磷的吸附能力最差,最高磷去除率僅為24.8％。小青石-凹土吸附填料柱去除氨氮的能力最強(qiáng),其次為小青石-鐵屑吸附填料柱,沸石-腐木和石灰石-活性炭吸附填料柱對(duì)氨氮的去

5、除能力最低。另外,石灰石-活性炭吸附填料柱去除COD的能力最強(qiáng),小青石-凹土、沸石-腐木和小青石-鐵屑吸附填料柱對(duì)COO的去除能力較低。另外還可以看出,吸附填料柱對(duì)污染物的去除效果隨試驗(yàn)歷程呈現(xiàn)明顯下降趨勢(shì),運(yùn)行初期的污染物去除率比較高,但隨著時(shí)間的推移,去除率均逐漸下降。
　　 (3)試驗(yàn)研究了污水通過多級(jí)吸附凈化床時(shí),不同水力停留時(shí)間及不同進(jìn)水濃度對(duì)污染物去除率的影響。研究表明:當(dāng)水力停留時(shí)間為10h時(shí),磷的去除率達(dá)最高；當(dāng)

6、水力停留時(shí)間為20h時(shí),系統(tǒng)對(duì)氨氮、COD、TSS的去除效果最好,去除率均隨著水力停留時(shí)間的增加而升高。另外,在進(jìn)水濃度為8mg／L時(shí),系統(tǒng)對(duì)磷的去除效果最好。當(dāng)氨氮進(jìn)水濃度為10mg／L時(shí),氨氮去除率最低；氨氮進(jìn)水濃度為30mg／L時(shí),氨氮的去除效果最高。而COD去除率剛開始隨著COD進(jìn)水濃度的增加而升高,當(dāng)COD進(jìn)水濃度為400mg／L時(shí),COD去除率最好,之后COD去除率又隨著進(jìn)水濃度的增加而降低。另外,TSS的去除率隨著進(jìn)水濃度

7、的增加而升高。
　　 (4)利用多級(jí)吸附凈化床處理合流管網(wǎng)溢流污水,結(jié)果表明:系統(tǒng)去除磷的最高去除率達(dá)87.23％,隨著天數(shù)的增加,磷的去除率越來越低,當(dāng)磷去除率達(dá)46％左右時(shí)趨于平衡。氨氮最高去除率達(dá)74.7％,出水氨氮含量為6—16 mg／L,達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。而COD最高去除率達(dá)77.3％,隨著天數(shù)的增加,COD的去除率越來越低,當(dāng)COD去除率達(dá)37％左右時(shí)趨于平衡,平均去除率達(dá)53％