山區生活污水無(wú)動(dòng)力生物、生態(tài)處理研究

安徽農業(yè)科學(xué),Jourmal of Anhui Agri. Sci. 2011 ,39(34) :21184 -21185 ,21299責任編輯楊瑩瑩責任校對 況玲玲山區生活污水無(wú)動(dòng)力生物、生態(tài)處理研究冉全' ,呂錫武(1. 貴州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工系,貴州貴陽(yáng)50東南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系,江蘇南京2090摘要[目的]對山區生活污水進(jìn)行無(wú)動(dòng)力生物、生態(tài)處理。[方法]針對山區具有地勢落差的特點(diǎn),采用“厭氧+跌水充氧接觸氧化+生態(tài)塘+人工濕地"組合工藝,研究山區生活污水中COD、NH: -N.TN.TP的去除效果。[結果]組合工藝對生活污水中COD、NH,' -N.TN.TP有很好的去除效果,平均去除率分別達62% 96%、84%、87% 以上,平均出水濃度分別為59.0.83.9.0.19 mg/L。該工藝在山區、丘陵地帶依山而建,可以實(shí)現無(wú)動(dòng)力消耗運轉,特別適合在山區、丘陵地帶推廣使用。[結論]該研究為山區丘陵地帶生活污水的處理提供了依據。關(guān)鍵詞山區;農村污水;動(dòng) 力;跌水充氧;接觸氧中圖分類(lèi)號X703文獻標識碼 I文章編號0517-6611(2011)34 -21184 -02Study on Bio-ecological Combined Process without Power for the Treatment of Rural Sewage in Mountainous AreasRAN Quan et al ( Department of Chemical Engineering, Guizhou Industry Polytechnic College, Guiyang, Guizhou 550008 )Abstract [ bjeet] The studv aimed to treat rural sewage in mountainous areas bv using bio-ecological combined proce8s without power.d toreatruralsewaenounanouns areasby yusIn bio-ecologea combined proceswithou powe.[ Method] According to the characteristics of terrain gap in mountainous areas, the combined process of " anaerobic pond + waterfall aerationconlact oxidation + ecological pond + constructed wetland" was applied in the Irealment of rural sewage in mountainous areas, and the re-moval efeets of CoD, NH, + -N, TN and TP in rural sewage were studied. [Result] The combined process had good removal efeets on COD,NH, *-N, TN and TP in rural sewage, and the average removal rate reached above 62% , 96% , 84% and 87% respectively , while the aver-age concentration in the ffluent was 59 , 0.83, 3. 99 and 0. 19 mg/L respectively. The combined process built in mountainous arcas could runwithout power, and be popularized in mountainous areas suitably. [ Conclusion ] The research could provide references for the Lreatment of r-ral sewage in mountainous areas.Key words Mountainous areas; Rural sewage; Power; W aterfall aeration; Contact oxidation目前,隨著(zhù)鄉鎮經(jīng)濟的迅速發(fā)展,城鎮化進(jìn)程的不斷推測定。進(jìn),廣大農民生活水平的迅速提高及生活條件的明顯改善,2結果與分析農村生活污水的排放量不斷增加,農村環(huán)境污染問(wèn)題8益突2.1 COD的去除效果 由圖2可知,進(jìn)水COD濃度比較出,形勢十分嚴峻。農村生活污水無(wú)害化排放不僅是新農村低,為100 ~400 mg/L。試驗期間COD平均去除率為62% ,5建設的要求,也是改善農村居民生活環(huán)境的需要。我國是一月以后,受降雨影響，進(jìn)水COD濃度有所降低,COD去除率個(gè)多山的國家,據統計,山地、高原、丘陵等占了我國總面積波動(dòng)范圍較大(30%~94%),但出水水質(zhì)都能達到處理要的66%。筆者針對山區有地勢落差的特點(diǎn),采用“厭氧+跌求。正常運行的情況下,出水COD濃度一般都能保持在100水充氧接觸氧化+生態(tài)塘+人工濕地”組合工藝,對山區農mg/L以下。村生活污水的處理進(jìn)行研究。2.2 Nh; -_N的去除效果 由圖3可知,試驗期間NH,'-N1材料與方法的去除率- -般都保持在90%以上，平均去除率為96%。出1.1試驗地及裝置 試驗 地位于江蘇省宜興市大浦鎮漳北水NH,'-N濃度在4. 00 mg/L以下,平均濃度為0.83 mg/L。村，該村農戶(hù)的生活污水通過(guò)管網(wǎng)收集自流進(jìn)人厭氧池,通雖然進(jìn)水NH; -N濃度波動(dòng)較大，但出水NH, ' -N濃度低,去過(guò)自吸式水泵提升后,依次經(jīng)過(guò)接觸氧化池、生態(tài)塘、潛流式除率高,而且很穩定,說(shuō)明該工藝能適應進(jìn)水的不穩定性,在人工濕地處理后排放(圖1)。厭氧池有效容積為24 m' ;接波動(dòng)較大時(shí)仍能取得穩定的去除效果。觸氧化池采用五級跌水,設5個(gè)單池,每個(gè)單池填料體積均2.3 TN的去除效果由圖4可見(jiàn),進(jìn)水IN濃度為10 ~50為0.2 m2 ,池底設0.15 m高泥斗;出水處設置出水堰,第5號mg/L,出水TN濃度維持在10mg/L以下，平均去除率達池出水進(jìn)人生態(tài)塘。生態(tài)塘表面積為11x8.5 m2 ,深度為84%。3~8月出水TN濃度呈降低趨勢,TN去除率呈增加1 m;水面上設有毛竹制成的浮床,在浮床上拉上漁網(wǎng)，上面趨勢,這與氣溫升高使微生物活性增強、數量增加有關(guān)。另種植水芹菜,夏季時(shí)更換為空心菜。人工濕地面積為1 067外,在生態(tài)塘里種植了空心菜,濕地里的蘆葦也有部分生長(cháng)m2 ,斷面尺寸為25 m x30 m,其中填充碎石、碎磚及煤渣,上起來(lái),增加了TN的去除途徑,從而使出水TN濃度降低,去面種植蘆葦菖蒲。除率增加。1.2 試驗方法采用間隙式進(jìn)水,通過(guò)自吸泵進(jìn)行自動(dòng)控2.4 TP的去除效果由圖5可知,進(jìn)水TP濃度比較低,為制，當厭氧池里水位降低到-定程度,水泵就停止運行,出水0.6~3.5 mg/L;出水TP濃度維持在0.5 mg/L以下,平均濃方式為潛流式。生物接觸氧化池正常運行時(shí),水力停留時(shí)間度為0. 19 mg/L;TP去除率保持在70%以上,平均去除率為設定為2 h,出水不回流到厭氧池,直接進(jìn)入生態(tài)塘,以便實(shí)37%。吉祝美[21的研究表明,進(jìn)水TP濃度在2 ~ 14 mg/L較現無(wú)動(dòng)力的運行方式。每周采樣2~3次,均在中午進(jìn)行,且大的范圍內波動(dòng)時(shí),出水濃度仍然能夠保持在0.5 mg/L以采樣點(diǎn)固定。水質(zhì)檢測項目包括COD、氨氮(NH: -N)、總下,平均去除率維持在95%以上。這說(shuō)明該工藝對TP的去氮(TN)總磷(TP) ,參照《水和廢水監測分析方法>"進(jìn)行除還有很大潛力,去除率隨進(jìn)水TP濃度的增加而增加,并且作者簡(jiǎn)介冉全(1978- ),男,貴州松桃人,講師,碩士,從事水污染控能保證出水TP濃度維持在0.5 mg/L 以下。2.5 不同處理單元中污染物去除量分布 由表2可見(jiàn),在制與水處理技術(shù)研究, E-mail: ranquanlearn@ 126. com。收稿日期2011-09-05沒(méi)有回流的情況下,COD的去除主要是在厭氧池+接觸氧化39卷34期冉全等山區生活污水無(wú)動(dòng)力生物、 生態(tài)處理研究21185高傍水箱~跌水白.雨水溢流堰出水客來(lái)自管網(wǎng)的生活污水楚分回流,排泥厭氧池跌水充氧生物接觸氧化池生態(tài)塘人工濕地圖1試驗工藝組成圖Fig.1 The constitutional diagram of testing technologies一進(jìn)水CD Influeant C0D要求,出水COD.TN.TP的平均濃度分別為59.3.8和0.19-Co去除率Removal rate of comg/L。說(shuō)明在山區、丘陵地帶,利用地勢落差,試驗裝置依山100而建,可以實(shí)現無(wú)動(dòng)力消耗運轉。水N InfLueat IN.盲30. -出水N Effluent IN25-TN去除率Removal rateof IN1205.0f40. 080金”+60E2004日期Date10.20圖2生活污水中COD的去除效果百Fig.2 Renoval fficiency of COD in domestic sewage-NH;-N去除率Removal rate of NH,'-N圖4生活污水中 TP的去除效果Fig.4 Removal eftciency of TN in domestic sewage10aof-進(jìn)水TP Influ水PErLentta.of60市一P去除率Removal rateof P20.04.0r2. j4圖3生活污水中 NH,'-N的去除效果Fig.3 Removal eftciency of NH: -N in domestic sewage池中進(jìn)行,而TN、TP則全部在“生態(tài)塘+人工濕地"中去除。日期Date :圖5生活污水中TP的去除效果可見(jiàn)，各處理單元互為補充，出水的各項指標都能達到處理Fig.5 Removal ficiency of TP in domestic sewage表1不同處理單元中污染物去除分布Table 1The distribution of removal amount of pollutants in dfferent processing units厭氧池+接觸氧化池Anaerobic生態(tài)塘+人工濕地Fecological出水濃度進(jìn)水濃度tank + contact oxidation pondsponds + constructed wetlands指標Influenfnt conce去除率EMLuent con削減量centrationIndexesmg/LRenovalRemnovalamount// mg/Lrate//COD165.00905516.00159.00TN27.9024. 1083.80IP1.681.49890.19(下轉第21299頁(yè))39卷34期.周斌等一次強風(fēng)暴過(guò)程的雷達回波特征分析2129910~z+ dh。實(shí)際使用體掃資料計算時(shí)需要將其離散化,上式0r可以改寫(xiě)為:VL=3.44x10~富(二t4)+ Ah,其中Z,為第i層高度上的雷達反射率因子,0h,為第i層和第i+1層之60f間的高度差,N為體積掃描的總仰角數;VIL單位為kg/m2。07.20 0726 07:32 07:39 07:45 07:51 0:57 .時(shí)間Time ld圖62007年7月23 日07:20 -07:57 VIL演變圖Fig.6 VIL evolution graph from 07:20 to 07:57 on July 23 in 200級單體風(fēng)暴過(guò)程進(jìn)行了綜合分析結果。發(fā)現該過(guò)程的發(fā)生和發(fā)展有以下特點(diǎn)。(1)這次災害性天氣產(chǎn)生于地面輻合線(xiàn)前、低層西南急流附近。強風(fēng)暴回波中的超級單體與急流中心相伴發(fā)展加強,對流單體在豐富的水汽和一定的垂直風(fēng)切變環(huán)境風(fēng)場(chǎng)下進(jìn)-步發(fā)展成超級單體風(fēng)暴。圖52007 年7月23日07 :45 2.4°仰角徑向速度圖(2)風(fēng)暴發(fā)展成熟后具有低層前側人流缺口有界弱回Fig.5 Radial velocity of 2.4° elevation at 07:45 on July 23 in波區(BWER)、強回波懸垂結構、中氣旋(M)等超級單體風(fēng)200暴的特征。關(guān)于垂直液態(tài)水含量VIL的應用,國內外均進(jìn)行了很(3) VIL值快速躍增的過(guò)程就是風(fēng)暴中冰雹快速生長(cháng)的多的研究。潘江等研究了利用VIL在降水估測方面的應過(guò)程, VIL值驟減的時(shí)段,就是降雹的時(shí)段。實(shí)際工作中在用');王煒等利用VIL預測冰雹) ;戴建華提出的冰雹概率VIL值迅速增長(cháng)時(shí),立即發(fā)出冰雹、雷雨大風(fēng)等強對流天氣預指數預報中也用到了VIL4。在短時(shí)臨近預報中VIL是- .警,只能提前約0.5 h。個(gè)很重要的參數,其值越高,出現災害性天氣的可能性越大。(4)由于超級單體風(fēng)暴屬于中小尺度的強對流系統,可此次冰雹過(guò)程中,VIL在07:20為45 kg/m2 ,07:26增加到64以出現雷暴 、暴雨、大風(fēng)、冰雹、龍卷風(fēng)等強對流天氣,具有突kg/m2 ,6 min躍增了19 kg/m2 , 07:45時(shí)達到了最強,為71發(fā)性強破壞力大、不可抗拒等特點(diǎn),可預報時(shí)間很短。新一kg/m2 ,隨后10 min內,地面下了小冰雹并伴有大風(fēng)，VIL迅代雷達的使用使得對該類(lèi)天氣的監測和分析更為精細,大大速減弱,07 :57時(shí)為45 kg/m2 ,減小了26 kg/m2(圖6)。與實(shí)增強了對超級單體風(fēng)暴的探測和預警能力。況比較,VIL快速躍增的過(guò)程就是冰雹快速生長(cháng)的過(guò)程,一參考文獻般不超過(guò)1 h,這次過(guò)程僅僅為30多min,考慮到預報時(shí)效極[1] 俞小鼎,姚秀萍,熊廷南,等.多普勒天氣雷達原理與業(yè)務(wù)應用[M].北短,在VIL值迅速增長(cháng)時(shí)(這次過(guò)程在07 :26) ,可以立即發(fā)出京:氣象出版社,005.[2]潘江，張培昌利用垂直累積液態(tài)水估邴降水[J].南京氣象學(xué)院學(xué)報，冰雹警報,但也只能提前約0.5 h作出預報。3小結[3]王煒,賈惠珍.用雷達垂直累積液態(tài)水預測水雹[J].氣象,002(1):47。-48.該研究利用長(cháng)沙CINRAD/SA新- -代天氣雷達資料對[4] 戴建華(WSR - 8D多普勒天氣雷達資料分析應用和開(kāi)發(fā)>課題技2007年7月23日07 :00 ~ 08 :00發(fā)生在湘中地區的一.次超(上接第21185頁(yè))耗的生物與生態(tài)處理相結合的新工藝，在山地、丘陵地帶依3結論山而建,可以實(shí)現無(wú)動(dòng)力消耗運轉,適合于地處山區、丘陵無(wú)回流情況下，“厭氧+多級跌水充氧接觸氧化+生態(tài)地帶農村生活污水的處理, 是一種值得推廣的小型污水處塘+人工濕地”生物生態(tài)組合工藝對COD、NH: -N、TN、TP理技術(shù)。有很好的去除效果，平均去除率分別達62%、96%、84%、參考文獻87%以上，平均出水濃度分別為59、0.83、3. 99、0.19 mg/L。[1] 國家環(huán)境保護總局水和廢水監測分析方法[M].4版北京:中國環(huán)境出水水質(zhì)可以達到《城鎮污水處理廠(chǎng)污染物排放標準》科學(xué)出版社,2002.[2]吉祝美鄉村生活污水生物生態(tài)除磷脫氮處理研究技術(shù)研究[D].南(GB18918 - 202)- -級標準B標準。該工藝是-種高效低京:東南大學(xué)2007.