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生物生态耦合技术处理农村生活污水的研究

关注热度:170   来源:新能源学术论文  作者:焦金亮
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【摘要】:针对南方丘陵地区农村气候温暖、地形复杂、居住分散和分散养殖废水排放污染严重的特点,以厌氧生物处理技术和人工湿地污水生态处理技术为基础,研发适用于南方丘陵地区农村分散庭院生活污水的的生物-生态耦合处理工艺。 本文通过对南方丘陵样本农户家安装水表,定期记录用水情况,定期取样,监测农户生活污水水质,进行为期一年的研究,掌握农户用水规律和水质排放特征(早、中、晚,四季),掌握南方丘陵农村生活污水水质规律。根据用水规律和排放特征,设计适合农村生活污水处理的厌氧生物反应器以及匹配的人工湿地,组合成能够有效处理农村生活污水的生物生态耦合处理工艺。根据耦合工艺对生活污水中的COD,TN,氨氮,TP和SS的去除情况,研究耦合工艺处理南方丘陵农村分散生活污水的处理效能。 结果表明:南方丘陵农村生活污水的产生与当地农户的生活习惯、人口数及收入水平有关。随季节的变化,水量波动较大,一般农户用水情况日人均用水量在40~140L/人*d,春夏秋冬四个季节分别为:冬季平均用水量为52.53L/人*d,范围在27.79~86.6L/人*d;春季平均用水量为67.78L/人*d,范围在37.07~118.2L/人*d;夏季平均用水量为85.32L/人*d,范围在53.36~139.1L/人*d;秋季季平均用水量为70.29L/人*d,范围38.93~129.1L/人*d。 对农村生活污水水质分析表明,其氮磷含量较高,90%以上都是来自厕所水,来自灰水的有机物含量约占41%,来自黑水的有机物约占59%。 生物生态耦合工艺能有效处理南方丘陵农村污水,生活污水中COD浓度范围为659.42~1277.80mg/L,TN浓度范围在165.85~262.57mg/L之间,氨氮浓度范围为112.68~181.12mg/L,TP浓度在15.01~34.16mg/L之间。该工艺对有机物的去除可以达到80%以上,人工湿地的出水水质均低于200mg/L。对于TN和氨氮的去处效果,除因冬季温度较低,去除率较低外,春夏秋季去除率均能达到40%以上。TP的去除效果,也是由于冬季温度较低,去除效果不理想外,春夏秋季去除效果40%以上,夏季最高可达58%。 全年中,不同时间,生物段和生态段对于各项指标的去除率贡献不同,COD的去除:温度低时,生态段的去除贡献比温度高时的去除贡献大。全年中,生物段去除贡献大于生态段。TN,氨氮的去除:主要靠人工湿地内的微生物的硝化反硝化来完成,以及植物,基质的吸附利用来去除,湿地要比反应器的贡献大。TP的去除:进入夏天后,7,8,9,10月由于温度比较高,30℃左右,微生物活性最高,此时的生物反应器的去除贡献大于人工湿地的去除贡献。
【关键词】:生物生态 耦合技术 农村生活污水 分散处理
【学位授予单位】:长安大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:X703
【目录】:
  • 摘要4-6
  • Abstract6-10
  • 第一章 绪论10-28
  • 1.1 问题的提出及研究的意义10-12
  • 1.1.1 湖南某地样本区农村生活污水的特点与现状10-11
  • 1.1.2 农村生活污水治理方法与途径11
  • 1.1.3 课题来源及研究的目的意义11-12
  • 1.2 国内外农村生活污水分散治理研究进展12-23
  • 1.2.1 土地渗滤13-15
  • 1.2.2 澳大利亚“FILTER”(非尔脱)污水处理系统15-16
  • 1.2.3 人工湿地16-17
  • 1.2.4 稳定塘17-18
  • 1.2.5 好氧生物膜法18-19
  • 1.2.6 厌氧生物处理19-21
  • 1.2.7 净化槽21-22
  • 1.2.8 膜-生物反应器22-23
  • 1.3 农村生活污水治理研究领域存在的问题23-24
  • 1.4 主要研究内容及研究方法24-26
  • 1.4.1 主要研究内容24
  • 1.4.2 研究方法24-26
  • 1.5 预期成果26-28
  • 第二章 样本农户污水排放规律及理化特征28-36
  • 2.1 本章研究内容28
  • 2.2 研究方法与结果28-34
  • 2.2.1 测试项目和仪器29-30
  • 2.2.2 农户用水规律30-33
  • 2.2.3 农户家生活污水水质规律33-34
  • 2.3 生活污水排放标准34-36
  • 第三章 生物生态处理系统设计与调试36-47
  • 3.1 反应器相关参数36
  • 3.2 人工湿地的匹配36-39
  • 3.3 反应器的启动运行39-42
  • 3.4 生态段--人工湿地的启动阶段42-46
  • 3.5 本章小结46-47
  • 第四章 生物生态处理系统的处理效果研究47-57
  • 4.1 反应器对于污染物的去除效果分析47-51
  • 4.1.1 对污水中 COD 的去除47-48
  • 4.1.2 TN,NH3-N 的去除48-49
  • 4.1.3 对 TP 的去除效果49-50
  • 4.1.4 对 SS 的去除效果50-51
  • 4.2 人工湿地对于污染物的去除效果51-55
  • 4.2.1 人工湿地对污水中的 COD 的去除51-52
  • 4.2.2 人工湿地对 TN,氨氮的去除52-54
  • 4.2.3 人工湿地对 TP 的去除54-55
  • 4.3 PH 的变化55
  • 4.4 本章小结55-57
  • 第五章 生物生态耦合工艺的运行效果及工艺机理分析57-63
  • 5.1 生物反应器阶段去除率与湿地阶段去除率的比较57-60
  • 5.2 工艺机理60-62
  • 5.3 本章小结62-63
  • 第六章 结论与建议63-65
  • 6.1 结论63-64
  • 6.2 建议64-65
  • 攻读学位期间取得的研究成果65-66
  • 致谢66-67
  • 参考文献67-68


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关键词: 生物生态

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