腐殖填料滤池（HF）工艺处理冲厕污水技术研究

【摘要】：随着我国经济的快速发展,农村城市化水平不断提高,然而由于村镇居住区域性集中以及改水改厕的普及,村镇生活污水经化粪池预处理后排放或直接排放已经成为村镇水环境恶化的主要原因。针对我国农村生活污水的特点,许多研究人员提出较为经济可行的方法是针对村落或居民点采用分散式处理,但现有生活污水分散式处理技术主要是以自然村或镇为单元的污水收集和处理,且绝大部分以混合生活污水为处理对象,同时较少考虑处理尾水回用等资源化问题。事实上改水改厕后农户已经具备了分质分流的硬件条件,同时存在中水回用的需求,实现以户为单位生活污水分质处理的解决方案是农村生活污水系列解决方案的重要组成部分,对农村节水减排具有积极的现实意义。本论文拟采用腐殖填料滤池工艺(Humified media Filter, HF工艺)进行生活污水分散分质处理技术的研究。 HF工艺的前期研究多以腐殖垃圾为填料,该工艺处理污水效果好,运行费用低,操作简单,是一种适用于农村分散处理生活污水要求的新技术。然而用其处理污水时还存在总氮去除率低和表层填料易堵塞问题,于是当用HFI艺处理冲厕污水时,还需进行工艺优化和填料改进方面的研究。 用泥炭做吸附剂静态吸附磷和氮,研究吸附质初始浓度、吸附时间、温度、pH值对吸附效果的影响,为泥炭滤池吸附与生物降解协同作用的研究奠定基础。结果显示,泥炭对磷和氮的最佳吸附时间段为0～15min,因该阶段不仅吸附速率大,而且吸附量也最优。泥炭对磷吸附是一个放热反应,升高温度不利于磷的吸附,吸附特征可用Langmuir等温吸附模型进行描述；泥炭对氨氮的吸附量随温度的升高先增大后减小,且等温吸附可用Freundlich等温线拟合。pH对泥炭吸附磷的效果影响很大,偏碱不利于泥炭对磷的吸附；泥炭对氨氮的吸附随pH的升高而增大,但当pH达到8时,泥炭出现有机碳溶出现象,不利于泥炭材料的稳定性。在用泥炭做吸附剂时,为防止腐殖质的溶出,要控制溶液的pH值不大于8。 以泥炭为HF工艺表层填料进行南园探索性试验时,研究了HF工艺处理冲厕污水的效能及其影响因素。夏季运行时回流水量控制在25%,其对COD、NH4+-N、TN和TP的平均去除率达到79.2%,79.7%,44.0%和83.8%,冬季运行时回流水量控制在50%,其对COD、NH4+-N、TN和TP的平均去除率达到48.7%,26.3%,16.7%和37.2%,分析结果为,泥炭持水性好,不利于落干期水和空气的接触,且泥炭机械性能较差,易于收缩和膨胀。冬季水力负荷为0.76m3/(m2·d),运行三个月后仍未出现装置堵塞问题,说明泥炭较腐殖垃圾有较好的抗堵塞性能。 在前期研究的基础上,提出将腐殖垃圾中的微生物与泥炭组合的思路,验证复合后的腐殖填料装填入HF工艺滤池时,滤池的工作效能。通过对以泥炭和腐殖垃圾不同配比为复合腐殖填料的实验柱比较,发现当泥炭和腐殖垃圾的初始微生物量碳比为1：3时,实验柱污水处理效能更加稳定,处理效果较佳；当初始微生物量碳比为1：2时,渗透系数最大,填料的微生物量碳最大,复氧效果最佳,并且通过泥炭和腐殖垃圾的配比,可有效缓解高pH值(8)时,填料腐殖质的溶出现象,且泥炭和腐殖垃圾的初始微生物量碳比为1：5时,腐殖质溶出最少。可见投加腐殖垃圾后,腐殖垃圾内的微生物和泥炭的协同作用,提高了填料的抗堵塞性能和污水处理效能,达到了预期的效果,且泥炭和腐殖垃圾初始微生物量碳为1：3时效果最优。 在填料的改进方面,需进一步研究泥炭与腐殖垃圾复合填料的最优配比,更好的提升填料的抗堵塞性能和污水去除的稳定性；同时,需要进一步研究复合腐殖滤池工艺对有机物、氮和磷的去除机制,为工艺的推广应用提供更广阔的空间。 【关键词】：腐殖填料滤池 冲厕污水 泥炭 腐殖垃圾 复合腐殖填料
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 背景10-11
• 1.2 冲厕污水处理技术发展应用现状11-15
• 1.2.1 预处理11-12
• 1.2.2 厌氧处理12-13
• 1.2.3 好氧处理13-14
• 1.2.4 好氧-厌氧生物处理14-15
• 1.3 HF工艺15-16
• 1.3.1 HF工艺简介15
• 1.3.2 HF工艺应用15-16
• 1.4 研究思路和研究内容16-18
• 1.4.1 研究目的16
• 1.4.2 研究思路16-17
• 1.4.3 研究内容17-18
• 第二章 填料选择及泥炭吸附性能研究18-32
• 2.1 填料的选择18-19
• 2.2 泥炭吸附性能研究19-32
• 2.2.1 泥炭填料理化指标19
• 2.2.2 泥炭吸附性能研究方法19-21
• 2.2.3 研究结果与讨论21-31
• 2.2.4 结论31-32
• 第三章 泥炭滤池处理冲厕污水初步试验32-39
• 3.1 试验背景32
• 3.2 泥炭滤池试验装置32-33
• 3.3 泥炭滤池处理冲厕污水的实验33-34
• 3.3.1 处理冲厕污水水质33-34
• 3.3.2 水力负荷34
• 3.3.3 出水回流34
• 3.3.4 测定指标、方法和主要仪器34
• 3.4 泥炭滤池夏季运行效果34-35
• 3.5 泥炭滤池冬季运行效果35-38
• 3.6 存在问题分析38-39
• 第四章 复合腐殖填料滤池处理冲厕污水实验室研究39-51
• 4.1 研究思路39-40
• 4.2 实验材料和方法40-43
• 4.2.1 实验装置40
• 4.2.2 复合填料配制40-41
• 4.2.3 实验用水41
• 4.2.4 测定指标、方法和主要仪器41-42
• 4.2.5 实验方法和研究内容42-43
• 4.3 污染物降解效能分析与讨论43-48
• 4.3.1 COD43-45
• 4.3.2 氨氮和总氮45-46
• 4.3.3 总磷46-47
• 4.3.4 出水色度、pH和DO变化47-48
• 4.4 微生物量碳的测定以及对复合腐殖填料配制的指导意义48-49
• 4.5 本章小结49-51
• 第五章 结论和展望51-53
• 5.1 结论51-52
• 5.2 展望52-53
• 参考文献53-56
• 科研成果56-57
• 致谢57-58

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

人工快渗处理城镇污水的优化技术研究    司圣飞;陈永青;刘康怀;

DCS控制系统在水处理行业的应用    赵斌;

板式生物滴滤塔高效净化硫化氢废气的研究    钱东升;房俊逸;陈东之;陈建孟;

A~2/O工艺在污水处理厂一级A提标改造中的应用    沈晓铃;李大成;孔建明;蒋新伟;

污泥生态稳定化过程中渗滤液处理效能研究    孙红杰;崔玉波;付立凯;杨少华;

湘钢总排废水深度处理与回用实践    刘宪;

一种新型碳酸二甲酯反应精馏塔    

PLC在净化水厂的运用    王建军;李艳丽;习超;

变换气脱硫系统改造小结    刘兆军;何学军;孙斌;

萃取精馏分离甲醇-乙腈的研究    于洋;白鹏;庄琼红;

水厂滤池控制系统的设计与实现    林龙德;

滤池运行自动化控制    李俊义;

聚硅硫酸铝处理长江水的生产性应用研究    张东;乐林生;鲍士荣;康兰英;朱文娜;

浅谈给水处理中的优化方法及应用前景    陈磊;王习冶;杨梓;

直滤式滤板的研制及其意义    叶善园;

滴滤塔式生物反应器去除硫化氢气体试验研究    张兰河;谢维民;汪群慧;夏波;

纤维束滤料过滤水头损失特性研究    张万友;郗丽娟;郭新茹;陈代梅;李霞;

提高悬挂式矩形降液管塔板效率的研究    王良华;俞晓梅;姚克俭;陈平;

用γ射线检测塔内填料的腐蚀    郑桂平;

高效处理工艺在魏村水厂续建工程中的应用    蔡报祥;

专 利 精 选    

继续强化管理 巩固创卫成果    记者 李颖华

我苯酐生产技术有望全面提升    王红

2.6万山乡群众畅饮安全水    马生录

10分钟,污水变清水    记者 解悦

污水变清水 成为新水源    本报记者 栗晋波

纳污水吐清波 让山水更长清    本报通讯员 卢博　张钦木 卢毅 王梓齐 李辉

一起机力冷水塔内的火灾事故分析    廖选勇

高炉数值模拟技术的现状与课题    黄晔

借大自然威力净化生活污水    本报记者 姜澎

氨氧化细菌强化倒置反硝化生物滤池深度处理城市污水中试研究    蒋波

旋转床内液体微粒化对气液传质强化的作用    竺洁松

真菌过滤法净化挥发性有机废气研究    侯晨涛

旋转填充床中耦合吸收CO_2和NH_3的研究    孙宝昌

旋转床内传质过程的模型化研究    李振虎

含高浓度铁锰及氨氮的地下水生物净化效能与工程应用研究    曾辉平

含高浓度铁锰及氨氮的地下水生物净化效能与工程应用研究    曾辉平

人工快速渗滤系统污染物去除机理及动力学研究    许文来

错流旋转床内流体力学与传质特性的研究    郭奋

高压下规整填料塔的计算传递和传质性能    陈江波

腐殖填料滤池（HF）工艺处理冲厕污水技术研究    胡静

炭砂复合滤池短流程深度净水工艺试验研究    罗国荣

净水厂V型滤池控制系统设计与实现    杨明

微生物固定化技术及固定化生物反应器处理间苯二腈废水研究    万晓洁

浮滤池工艺处理引黄水库水的试验研究    张燊

中置复合滤料生物活性炭滤池升流式与降流式池型对比研究    廖伟

地下水除砷技术初步研究    甘文娟

接触氧化除锰滤池的快速启动研究    钟爽

滤池前端投加粉末活性炭对滤池过滤性能影响的实验研究    车腾腾

珠三角地区O3-BAC工艺炭滤池pH变化因素及其调节措施的研究    陈江玲