兩段式蚯蚓強(qiáng)化快速滲濾工藝技術(shù)研究.pdf

1、本文基于我國經(jīng)濟(jì)、社會的實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r，研究一種具有效率優(yōu)勢、經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢、生態(tài)優(yōu)勢的就地污水處理新工藝——兩段式蚯蚓強(qiáng)化快速滲濾工藝。課題通過小試試驗(yàn)，分析不同濾料對污水中各種污染物質(zhì)的去除能力，以確定適合本工藝的濾料組合；研究蚯蚓在系統(tǒng)中存在的可行性及其發(fā)揮的作用；重點(diǎn)分析工藝處理污水、污泥的具體效果、影響因素，以及工藝在提高污水處理能力，解決堵塞問題等方面所發(fā)揮的優(yōu)勢。本課題的主要研究結(jié)論如下： (1) 本工藝適合以煤渣、陶粒

2、為主體濾料。煤渣對去除有機(jī)物、NH<,4><'->-N等污染物質(zhì)十分有效。陶粒有利于硝化作用及蚯蚓的生存、生長，它具有很多的微孔，適合微生物生長，能給蚯蚓提供豐富的食料——生物膜污泥。鋼渣對TP有良好的去除效果，但鋼渣分層裝填時容易板結(jié)，影響試驗(yàn)裝置的正常使用，宜與煤渣混合裝填，避免板結(jié)。 (2) 蚯蚓的存在能夠提高系統(tǒng)通氣、復(fù)氧效率，對硝化作用有利。蚯蚓與微生物1辦同共生，能強(qiáng)化系統(tǒng)對有機(jī)物的分解效率，提高出水穩(wěn)定性，使系統(tǒng)

3、抵抗水力負(fù)荷提高等不利因素的緩沖能力增強(qiáng)。蚯蚓在正常的生命活動中，不斷翻動、吞食、消化濾料中的生物污泥，在一定程度上緩解堵塞，但不能徹底解決堵塞問題。隨著運(yùn)行時間的延長及水力負(fù)荷的提高，普通一體式蚯蚓強(qiáng)化快速滲濾系統(tǒng)仍然會出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。 (3) 兩段式蚯蚓強(qiáng)化快速滲濾工藝將陶粒柱與煤渣柱分開，并借助蚯蚓對濾料中生物污泥的翻動、吞食及消化作用，減量并穩(wěn)定污泥，最終能夠解決系統(tǒng)的堵塞問題。陶粒柱中投加蚯蚓，主要用于去除污水中的懸浮

4、物質(zhì)，降低污水中污染物質(zhì)的濃度，利用蚯蚓對生物污泥的消減作用，在處理污水的同時，同步處理污泥。煤渣柱進(jìn)一步去除污水中的各類污染物質(zhì)，最終使出水達(dá)到排放要求。 (4) 陶粒柱對有機(jī)物的去除效果與裝填高度呈正相關(guān)，與水力負(fù)荷呈顯著負(fù)相關(guān)。陶粒柱高度宜為50cm，可采用較高的水力負(fù)荷，但不宜大于6m/d。同一水力負(fù)荷下，投加蚯蚓陶粒柱對有機(jī)物的去除效果優(yōu)于未投加蚯蚓陶粒柱。 (5) 投加蚯蚓的陶粒柱，穿透污泥的VSS/SS

5、值較低(65％左右)，而未投加蚯蚓的陶粒柱，VSS/SS值較高(≥71％)。蚯蚓對生物污泥的翻動、吞食、消化作用能有效防止堵塞。而未投加蚯蚓的4＃、5＃、6＃，濾料表層大量生長的生物膜污泥逐漸積累，且相互交聯(lián)，不易穿透陶粒層，最終造成堵塞。 (6) 煤渣柱的運(yùn)行效果與水力負(fù)荷、進(jìn)水方式、煤渣高度以及鋼渣、煤渣的裝填比例等因素有關(guān)。煤渣柱對有機(jī)物、NH<,4><'+>-N的去除效果與鋼渣、煤渣的裝填比例呈顯著負(fù)相關(guān)，宜采用1∶5

6、的裝填比例。水力負(fù)荷提高對煤渣柱有機(jī)物的去除效果不利，但影響程度較小。煤渣柱的NH<,4><'+>-N去除效果與水力負(fù)荷呈顯著負(fù)相關(guān)。連續(xù)進(jìn)水及增加煤渣高度均能顯著提高有機(jī)物及NH<,4><'+>-N的去除效果。 (7)在水力負(fù)荷為4m/d，平均BOD<,5>負(fù)荷率為272 gBOD<,5>/m<'2>·d的條件下，兩段式蚯蚓強(qiáng)化快速滲濾工藝對污水的整體處理效果良好。陶粒柱COD、BOD<,5>平均去除率分別為60.55％、7

7、0.11％，出水可達(dá)到二級排放標(biāo)準(zhǔn)。煤渣柱進(jìn)一步去除有機(jī)物，其中3號柱出水COD、BOD<,5>指標(biāo)可達(dá)一級A排放標(biāo)準(zhǔn)。陶粒柱對NH<,4><'+>-N的平均去除率可達(dá)60.08％，煤渣柱進(jìn)一步去除NH<,4><'+>-N，使最終去除率可達(dá)87％以上，出水NH<,4><'+>-N可達(dá)一級A排放標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)對TN的去除效果不夠理想，反硝化是脫氮的限速步驟。系統(tǒng)最終出水SS穩(wěn)定低于10mg/L，達(dá)到一級A排放標(biāo)準(zhǔn)。煤渣柱對TP的去除能力隨運(yùn)行

8、時間延長及水力負(fù)荷提高而明顯下降。 (8) 陶粒柱的污泥減量化、穩(wěn)定化效果良好。經(jīng)初步計算，進(jìn)泥量為16.97g/d，溢流口出泥量為2.50g/d，沉泥斗沉泥量為3.14g/d，消減量為11.33g/d，污泥減量率可達(dá)66.76％。陶粒柱的污泥有機(jī)物質(zhì)分解率(VSS減量率)可達(dá)72％，沉泥斗中污泥VSS/SS平均值為48.38％，與蚓糞的VSS/SS值(約38％)相近，顯著低于進(jìn)水的68.86％。 (9) 4個多月的