砂土处理生活污水的性能试验研究

论文摘要

论文基于土地处理系统的基本要求,构建以砂土为填料的土壤-植物处理装置,通过考察装置的运行性能,确定最佳反应控制条件,并研究相关的控制参数对污染物去除效果的影响；以及对不同土壤层高度出水的水质的监测,探究污染物变化规律及去除机理,为分散性生活污水的处理提供理论依据和技术支持；通过空白装置和植物装置的对比试验,分析了植物在土壤-植物系统中对污水的净化能力。在水力负荷工况试验中,干湿比为3：1时,分别考察了0.04 m3／m2.d、0.06 m3／m2.d、0.08 m3／m2.d、0.10 m3／m2.d四种水力负荷对装置运行性能的影响,确定0.08 m3／m2.d为最佳水力负荷条件。在该条件下,植物装置的COD、TN、NH3-N、TP的出水浓度分别为32.78mg／L、24.76 mg／L、3.58mg／L、1.70mg/L,去除率分别为88.50%、28.31%、83.54%、48.01%。水力负荷由0.08 m3／m2.d提高到0.10 m3／m2.d时,COD、氮的去除率与水力负荷呈负相关系；磷的去除与水力负荷无显著关系。在系统的沿程试验中,考察了系统的沿程性能,结果表明：50cm高的人工土层出水中COD、氨氮能够满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级A标的要求,但TN、TP不能达标。其中表层30cm土壤对污染物的去除贡献最大,但表层土壤中容易聚积大量悬浮物、颗粒COD及其它污染物质,是系统易产生堵塞问题的主要原因。在对比试验中,主要考察了松寿兰对污水的净化效果,结果表明：松寿兰对COD的去除率为7.58%,占总去除率的8.56%；对TN的去除率为2.8%,占总去除率的9.89%；对TP的去除率为2.42%,占总去除率的5.04%。相比较而言,松寿兰对TN的去除效果较COD、TP要好。本次试验得到,在干湿比3：1,水力负荷0.08 m3／m2.d的条件下,以50cm高砂土种植松寿兰的土壤-植物系统运行性能较优,出水COD、NH3-N浓度达到《城镇污水处理厂污排放标准》（GBI8918-2002）中一级A标要求,TN、TP均有超标。该实验表明,土壤-植物系统具有较高的有机物去除率,占地面积小,投资运行成本较低,管理方便等特点,适用于小城镇的污水处理技术,但对于氮、磷的去除机理有待进—步探索,以提高装置的氮、磷处理能力。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 分散生活污水概述
• 1.1.2 分散生活污水控制技术
• 1.2 污水土地处理系统工艺及现状
• 1.2.1 工艺简介
• 1.2.2 污染物净化机理
• 1.2.3 国内外研究现状
• 1.3 污水土地处理系统运行中的主要问题及其缓解措施
• 1.3.1 污水土地处理系统运行中的主要问题
• 1.3.2 污水土地处理系统运行中主要问题的缓解措施
• 1.4 课题研究的目的及内容
• 1.4.1 研究目的
• 1.4.2 研究内容
• 第2章 试验设计和方法
• 2.1 试验设计
• 2.2 试验装置、填料系统和运行方式
• 2.2.1 试验装置
• 2.2.2 填料系统
• 2.2.3 运行方式
• 2.3 试验污水来源和水质研究
• 2.4 植物的选择
• 2.5 分析项目、方法与试验器材
• 2.5.1 分析项目与方法
• 2.5.2 试验仪器与设备
• 2.6 数据处理
• 2.6.1 污染物的去除率
• 2.6.2 模型评价
• 2.7 本章小结
• 第3章 出水试验研究
• 3.1 试验启动研究
• 3.2 试验结果
• 3.3 试验结果分析与讨论
• 3.3.1 水力负荷对土地处理效果的影响
• 3.3.2 植物对污水的处理效果分析
• 3.4 本章小结
• 第4章 系统沿程性能试验结果及分析
• 4.1 试验结果
• 4.2 结果分析与讨论
• 4.3 本章小结
• 第5章 污染物去除的反应动力学模型和模拟研究
• 5.1 COD去除的反应动力学模型及其模拟
• 5.1.1 模型推导
• 5.1.2 模型的反演
• 5.2 TN去除的反应动力学模型及其模拟
• 5.2.1 模型推导
• 5.2.2 模拟的反演
• 5.3 TP去除的反应动力学模型及其模拟
• 5.3.1 模型推导
• 5.3.2 模拟的反演
• 5.4 本章小结
• 结论与建议
• 结论
• 建议
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果