强化混凝—接触氧化工艺处理农村生活污水的试验研究

【摘要】：新农村建设全面深入地改变了我国农村的面貌,经济飞速发展,城镇化进程不断扩大。在农村发展的同时,人口的快速集中,生活用水量不断增加也导致生活污水排放量的不断增加,水资源短缺和水环境污染问题日益严重。因此,农村生活污水问题已经成为影响新农村建设成败的关键问题,是相关政府部门、专家学者及社会大众关注的焦点问题。 相对于城镇生活污水,农村生活污水具有分布散、污染物浓度相对较高、水量差异大等特点,因此不能按照常规城镇管网规划思路进行农村排水设施的建设,同时农村生活污水的排放量和污水水质也与当地经济生活水平和生活习惯密切相关,排放间歇明显,水质、水量波动大。针对农村污水的以上特点,比较分析了沼气池技术、人工湿地技术、稳定塘技术、生态技术、小型一体化处理等适宜在农村应用的污水综合处理技术的优缺点,最终确定以硅藻土复配剂为混凝剂的强化混凝——接触氧化小型一体化技术来处理农村生活污水,并在实验室进行小试试验。希望为实现农村生活污水的低成本收集和资源化利用农村水环境改善提供借鉴。 试验分为两个部分,第一部分,以硅藻土为主要原料与另外三种常用混凝剂复配,通过试验效果分析确定复配的最佳比例、投加量、搅拌时间和最佳pH值等参数和去除效果;第二部分,硅藻土复配剂混凝池与生物接触氧化柱组合联动试验,首先,采用生活污水为进水,对生物接触氧化微生物进行培养及填料挂膜,并进行必要的生物相检测和水质监测,生物接触氧化柱启动及挂膜成功后,与混凝搅拌池连接,进水改为沉淀池后出水。 通过试验研究得出硅藻土复配剂的最佳配比,通过正交试验确定最佳工艺参数为:聚合氯化铝:硅藻土(质量比)=1:11,投加量25mg/L,搅拌速度300r/min快速搅拌,慢速搅拌70r/min,其中快速搅拌2min慢速搅拌10min,pH为7-7.5。通过正交试验确定对混凝效果的影响因素为pH投加量搅拌时间,pH对于混凝效果的影响作用十分明显。一级二级反应联动运行期间,一级反应以最佳工艺参数运行,试验确定出了反应器的最优工艺参数为:二级生物接触氧化系统水力停留时间为4h;溶解氧浓度控制在2~3mg/L。在最佳工艺参数条件下,反应器对COD、NH_4~+-N、及浊度的平均去除率分别为85.83%、20.97%、及94.66%。 试验研究表明,强化混凝—接触氧化法处理农村生活污水可以实现对CODcr、NH_4~+-N和浊度的有效去除,且该工艺的运行方式与农村居民的生活习惯基本一致,并具有占地面积小、操作简单、抗冲击负荷能力强、处理出水水质稳定等优点,该工艺应用于农村生活污水处理是可行的。 【关键词】：硅藻土复配混凝剂 农村生活污水 强化一级处理 接触氧化 小型一体化水处理技术
【学位授予单位】：河北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-19
• 1.1 课题研究背景9-11
• 1.1.1 我国水资源状况9-10
• 1.1.2 我国农村生活污水污染特点及处理现状10-11
• 1.2 农村污水处理技术概述11-17
• 1.2.1 人工湿地技术11-12
• 1.2.2 土地渗滤技术12-13
• 1.2.3 沼气池技术13
• 1.2.4 厌氧-人工湿地技术13-14
• 1.2.5 厌氧-跌水充氧接触氧化-人工湿地技术14-15
• 1.2.6 “LIVINGMACHINE”技术15-16
• 1.2.7 稳定塘技术16-17
• 1.2.8 小型一体化技术17
• 1.3 研究目的、方法及主要内容17-19
• 1.3.1 研究目的及意义17-18
• 1.3.2 研究方法18
• 1.3.3 研究内容18-19
• 第二章 硅藻土及其在水处理方面的应用19-24
• 2.1 硅藻土特性19-21
• 2.1.1 硅藻土的形成与结构19-20
• 2.1.2 硅藻土的物理特性20
• 2.1.3 硅藻土的化学特性20-21
• 2.2 硅藻土在水处理方面的应用21-24
• 2.2.1 助滤剂21
• 2.2.2 去除重金属离子21-22
• 2.2.3 处理印染废水22
• 2.2.4 处理生活污水22
• 2.2.5 硅藻土污水处理原理22-24
• 第三章 试验设计及方法24-28
• 3.1 试验材料、装置与试验方法24-26
• 3.1.1 试验流程24
• 3.1.2 试验装置及设备24-26
• 3.1.3 试验过程26
• 3.2 试验水质及试验方法26-28
• 3.2.1 试验水质26
• 3.2.2 试验检测项目剂分析方法26-28
• 第四章 硅藻土复配剂一级强化混凝试验研究28-37
• 4.1 硅藻土单一处理生活污水混凝试验28-30
• 4.1.1 单一硅藻土不同投加量对COD_(cr) 的去除效果28-29
• 4.1.2 单一硅藻土不同投加量对NH_4~+-N 的去除效果29-30
• 4.2 硅藻土复配剂对COD_(_(cr))/NH_4~+-N 去除率影响30-36
• 4.2.1 不同配比对COD_(cr)/NH_4~+-N 去除率影响30-31
• 4.2.2 不同投加量对COD_(cr)/NH_4~+-N 去除率影响31-33
• 4.2.3 pH 对复配剂去除COD_(cr)/NH_4~+-N 的影响33-34
• 4.2.4 最佳混凝条件的正交试验研究34-36
• 4.3 本章小结36-37
• 第五章 硅藻土复配剂与接触氧化组合工艺系统启动及试验结果分析37-52
• 5.1 接触氧化柱启动及挂膜37-41
• 5.1.1 挂膜期间水质37
• 5.1.2 挂膜方法37-38
• 5.1.3 挂膜成功标志38-41
• 5.2 停留时间对系统处理效果影响41-45
• 5.2.1 停留时间对COD_(cr) 去除效果的影响41-42
• 5.2.2 停留时间对NH_4~+-N 去效果影响42-43
• 5.2.3 停留时间对浊度去除效果影响43-45
• 5.3 溶解氧对系统处理效果影响分析45-48
• 5.3.1 溶解氧对COD_(cr) 去除效果的影响45-46
• 5.3.2 溶解氧对NH_4~+-N 去除效果影响46-47
• 5.3.3 溶解氧对浊度去除效果影响47-48
• 5.4 温度对系统处理效果的影响48-50
• 5.4.1 水温对COD_(cr) 处理效果的影响48-49
• 5.4.2 水温对NH_4~+-N 去除效果影响49
• 5.4.3 水温对浊度去除效果影响49-50
• 5.5 本章小结50-52
• 第六章 技术与环境影响分析52-54
• 6.1 技术指标分析52-53
• 6.2 环境影响分析53-54
• 第七章 结论及建议54-56
• 7.1 结论54-55
• 7.2 建议55-56
• 参考文献56-59
• 在读期间发表的学术论文59-60
• 作者简介60-61
• 致谢61-62

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