DATB聯(lián)合CWs工藝處理生活污水試驗研究

第25卷第1期蘭州交通大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版VoL 25 No. I2006年2月Journal of Lanzhou Jiaotong University(Natural SciencesFeb.2006文章編號:1001-4373(2006)01-0073-03DATB聯(lián)合CWs工藝處理生活污水試驗研究譚磊,王俊峰2,王寶山(1,蘭州交通大學(xué)數理與軟件工程學(xué)院,甘肅蘭州730070;2.蘭州理工大學(xué)石油化工學(xué)院,甘肅蘭州730050;3.蘭州交通大學(xué)環(huán)境與市政工程學(xué)院,甘肅蘭州730070)摘要:介紹了降流式厭氧紊動(dòng)床(DATB)聯(lián)合人工濕地(CWs)處理生活污水工藝.DATB通過(guò)沼氣強制循環(huán),使懸浮載體顆粒處于流化狀態(tài),當HRT=6h時(shí),DATB對COD去除率可達70%左右.DATB出水再通過(guò)CWs處理,當HRT=6d時(shí),CWs對污水中的COD進(jìn)一步降除,同時(shí)可對污水中的NH3一N、TP有效去除,從而實(shí)現污水資源化.DATB與CWs聯(lián)合工藝處理生活污水效果好、耗能低,具有顯著(zhù)的生態(tài)效益和社會(huì )效益,適合農村中、小城鎮的污水處理關(guān)鍵詞:降流式厭氧紊動(dòng)床DATB);人工濕地(CWs);污水資源化;厭氧中圖分類(lèi)號:X703.1文獻標厭氧技術(shù)與傳統的好氧技術(shù)相比具有工藝簡(jiǎn)1.2實(shí)驗裝置及流程單、能耗低、產(chǎn)泥量小、營(yíng)養需求少、對水源的適應范試驗裝置流程如圖1所示.污水首先由泵打入圍廣等優(yōu)點(diǎn)因而對厭氧技術(shù)的研究逐漸增多凵DATB,反應器內徑100mm,有效高度1000mm,有人工濕地( Constructed wetlands,CWs)系統處理污效容積7.85L,底部有脫落污泥的圓錐體.反應器中水具有凈化效果好、工藝設備簡(jiǎn)單、運轉維護管理方載體選用江蘇省宜興市彬鵬環(huán)保設備有限公司生產(chǎn)便、能耗低、對負荷變化適應性強、工程基建和運行的聚丙烯球載體,其密度為0.92kg·L-,略輕于水,費用低、可實(shí)現廢水的資源化等特點(diǎn),正越來(lái)越多地可在水中懸浮并隨水體流動(dòng),形狀圓形,直徑1.0cm得到人們的關(guān)注,在城市建設中應用越來(lái)越多.采比表面積約為720m2·m-3.試驗在常溫下進(jìn)行,沼用降流式厭氧紊動(dòng)床(DATB)聯(lián)合人工濕地(CWs)氣由氣體泵循環(huán),氣流速度為0.6L·min,循環(huán)氣處理生活污水,取得了良好效果,出水可實(shí)現污水資體布氣點(diǎn)距反應器底150mm,氣體通過(guò)橡皮管輸送源化,用于綠化、農田灌溉等經(jīng)過(guò)DATB處理的污水進(jìn)入模擬人工濕地(CWs),模試驗內容與方法擬人工濕地(CWs)底部為防滲層,先敷設礫石,再敷設土壤,其上種植蘆葦.人工濕地有效長(cháng)度15001.1試驗水質(zhì)mm,有效寬度300mm,有效水深200mm試驗用水采用蘭州理工大學(xué)學(xué)生宿舍樓集水井氣壓計中生活污水,具體水質(zhì)如表1所示表1試驗用污水水質(zhì)Tab 1 Synthetic wastewater composition主要水質(zhì)指標測定值CODx,/mg·L-1510~700污泥放1.貯水箱2.水泵3.DATB;4.氣體泵5.CWsBOD/mgLTP/mg·L10~15圖1試驗裝置工藝流程圖Fig 1 Schematic diagram of experimental equipmentsSS/mg.L185~255測試項目與方法pH值水溫/C測試項目COD、BOD3、NH3-N、TP、SS、pH蘭州交通大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)第25卷均采用標準方法進(jìn)行監測2實(shí)驗結果與討論2.1降流式厭氧紊動(dòng)床(DATB)的啟動(dòng)首先在反應器中植入接種污泥,接種污泥采用雁出水COD去除率兒灣污水處理廠(chǎng)板框壓濾后的干污泥,外觀(guān)呈黑色1316192225VSS/SS=0.45.反應器置于恒溫室,反應器啟動(dòng)分兩段進(jìn)行先好氧掛膜后厭氧掛膜.好氧預掛膜時(shí)采用圖3DATB處理效果蘭州理工大學(xué)學(xué)生宿舍樓集水井中生活污水,COFig 3 Results of DATB on removal of coD約為600mg·L-1,采用HRT=5h,運行15d厭氧反應器對氮去除率在10%以下,磷則基本未去除,掛膜時(shí)采用糞便污水,COD約為8000mg·L-1,采故DATB出水需經(jīng)過(guò)Cws進(jìn)一步處理用HRT=7~10h,運行30d后填料表面形成一層黑揮發(fā)酸是有機物厭氧發(fā)酵過(guò)程中的主要產(chǎn)褐色的生物膜,出水水質(zhì)趨于穩定此時(shí),有機負荷物,過(guò)度積累會(huì )抑制產(chǎn)甲烷菌的生長(cháng)特別是當反(OLD達到7.0kg·m-3·d-.停止掛膜,然后用蘭應器中堿度不足時(shí),所以在生活污水中必須保證州理工大學(xué)學(xué)生宿舍樓集水井中生活污水進(jìn)行試驗.定的堿度,試驗中利用生活污水自身的堿度可以滿(mǎn)在試驗中首先利用好氧預掛膜,利用好氧菌繁足DATB處理過(guò)程的需求殖速度快的特點(diǎn),在較短的時(shí)間內,在載體表面成2.3CWs處理效果膜改善載體膜表面的性能.縮短了厭氧掛膜時(shí)間.將DATB出水引入人工濕地CWs,利用自然生厭氧掛膜過(guò)程中,生物膜中的細菌由球菌占優(yōu)勢逐態(tài)系統中所發(fā)生的物理、化學(xué)和生物作用的綜合效應步過(guò)渡到索氏甲烷絲狀菌占優(yōu)勢.掛膜過(guò)程中微生來(lái)實(shí)現對廢水的凈化.穩定進(jìn)水COD為190±物優(yōu)先選擇載體上的微空裂縫和凹陷部位附著(zhù)和生mg·L時(shí)處理效果與HRT的關(guān)系如圖4所示長(cháng)繁殖在局部形成生物膜,然后擴展到整個(gè)載體100上6.由于反應器內強烈的紊動(dòng),使合成的聚合物和大量生物停留于具有高比表面積載體的表面,使DATB生物膜表現出低厚度、高密度的特點(diǎn).2.2DATB的處理效果一出水COD去除率調整試驗水溫穩定在21±0.5℃,進(jìn)水COD為60mg·L時(shí),處理效果與HRT的關(guān)系如圖2所示HRTd圖4HRT對CWs處理效果的影響Fig 4 Effect of reaction time on removal of CO in Cws曾8長(cháng)王由圖4可知,當HRT大于6d時(shí),COD去除率降低減緩,且故可采用HRT=6d作為污水在CWs中的接觸時(shí)間.HRT/h圖2HRT對DATB處理效果的影響Fig 2 Effect of reaction time on removal of cod in DatB由圖2可知,當HRT大于6h時(shí),COD去除率一出水COD降低減緩,故可采用HRT=6h作為生活污水在一去除率DATB中的接觸時(shí)間710131619222528時(shí)間d采用HRT=6h,試驗水溫18.8~24.2C,進(jìn)圖5CWs處理效果水COD在520~680mg·L時(shí),DATB正常運行Fig. 5 Results of CWs on removal of CoD個(gè)月,處理效果如圖3所示采用HRT=6d,正常運行30d,當進(jìn)水COD第1期譚磊等:DATB聯(lián)合CWs工藝處理生活污水試驗研究COD的處理效果如圖5所示,對NH3-N、TP的處參考文獻理效果如圖6所示[1 Zakiah A Kassam, Laleh Yerushalmi, Serge R Guiot. AMarket Study on the Anaerobic Waste-water Treat-進(jìn)水氨氮一進(jìn)水TPment Systems[J]. Water, Air, 8. Soil Pollution一出水氨氮一出水TP143(1-4):179-19210d new develo[J]. CI2125時(shí)間/dProducts and Processes. 2003. 3(4): 346-3623]陸嘉竑,何軍.蕭山污水處理廠(chǎng)擴建工程[J].給水排圖6CWs對NH3-N、TP的處理效果水,2005,31(7):31-3Fig. 6 Results of CWs on removal of NH3-N and TP4 Tanner CC. Growth and nutrient dynamics of soft由圖5,6可知,CWs對COD的去除率可達到70%以上,出水COD在60mg·L以下,對氨氮和rich wastewaters[J]. Wetlands Ecology and Manage磷的去除率也達到了80%以上,出水NH3一N小于ent,2001,9(1):49-737mg·L1,TP小于2ng:L1.出水可用于農田5國家環(huán)?？偩炙蛷U水監測分析方法編委會(huì )水和廢灌溉,也可經(jīng)簡(jiǎn)單處理后,用于生活雜用水水監測分析方法[M].第4版.北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,20023結論6]葉芬霞.載體好氧預掛膜處理對厭氧生物顆粒性能的1)當HRT=6h時(shí),DATB對生活污水的COD影響[J.環(huán)境科學(xué)研究,2002,15(2):22-2冂]亓化亮,陳學(xué)民.城鎮污水混凝預處理及污泥厭氧消化去除率可達70%左右;2)當HRT=6d時(shí),CWs對生試驗研究[J.蘭州交通大學(xué)學(xué)報,2004,23(4):37-40活污水中CO的去除率可達到70%以上,同時(shí)對氨8] Goulet rr, Leclaire n, Pick Fr. The evaluation of氮和總磷的去除效率也達到了80%以上;3)DATBMetal Retention by a Constructed Wetland Using the聯(lián)合CWs工藝處理生活污水效果好、耗能低,具有顯Pulmonate Gastropod Helisoma trivolvis(Say)[J.Ar著(zhù)的生態(tài)效益和社會(huì )效益適合農村中、小城鎮的污ves of environmental Contamination and toxicol-水處理,在我國具有廣闊的應用前景gy,2001,40(3):303-310Study of Treatment of Domestic Sewage by Downflow Anaerobic TurbulentBed and Constructed Wetlandsanang junfeng(1. School of Mathematics Physics & Software Engineering, Lanzhou Jiaotong University, Lanzhou 730070, Chinahool of Petrochemical Technology, Lanzhou Univ, of Tech, Lanzhou 730050, China3. School of Environmental Science and Municipal Engineering, Lanzhou Jiaotong University, Lanzhou 730070, China)Abstract: The technique of Downflow Anaerobic Turbulent Bed and Constructed Wetlands is proposed totreat domestic sewage In DATB, the supporter is forced by sludge gas to ensure its fluidity. When HRT is6h in DATB. the removal rate of COd is about 70%, then the effluent from DATB is treated by CWs. WhenHRT is 6d in CWs, the COD in wastewater can be advanced treated, and Nh3-n and tP are removed ef-fectively at the same time. They can implement renovation of wastewater DATB and CWs treatment to domestic sewage have high activity and low energy consumption, and they have prominent ecological and so-cial results, which fit to treat to domestic sewage of rural area and townKey words Downflow Anaerobic Turbulent Bed (DATB); Constructed Wetlands(CWs); renovation of