复合厌氧反应器—水平潜流人工湿地处理农村生活污水的试验研究

作     者：耿媛 

作者单位：河北工程大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李清雪

授予年度：2011年

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

主      题：复合厌氧反应器 水平潜流人工湿地 组合系统 农村生活污水 

摘      要：随着农村经济的发展,农村用水量和生活污水排放量不断增加,环境问题日益严重。由于村镇经济力量相对薄弱,缺乏专业的污水处理人员,现有的集中式污水处理方式不适合农村生活污水处理的特点。因此,寻求经济、有效、简易的农村生活污水处理工艺变得极为迫切。 针对农村生活污水水质特点、水量特征,本文采用复合厌氧反应器-水平潜流人工湿地组合系统处理农村生活污水,以弥补单纯使用厌氧和湿地处理工艺的不足。 组合系统的启动至关重要,直接影响系统的运行过程。复合厌氧反应器启动采用低负荷启动方式,接种污泥为邯郸市东污水处理厂氧化沟内好氧污泥,启动期温度为15～25℃,初始HRT为48h,水力负荷为0.25kgCOD/（m3·d）左右。40天后,厌氧反应器对COD的去除率稳定在60%左右,之后调节HRT为36h,反应器运行80d后,COD的去除率稳定在80%以上,厌氧反应器启动成功。人工湿地中种植蒲草,进水为厌氧反应器出水,与厌氧反应器同步启动,3个月后,植物成活且生长稳定,系统出水清澈,COD总去除率稳定在85%以上,SS稳定在50mg/L以下,认为整个组合系统的启动成功。 运行阶段的HRT为24～4h,试验研究了组合系统的COD去除效果、脱氮除磷效果以及影响因素。试验结果表明: 组合系统对COD、TN、NH-N、TP的平均去除率为79.7%、39.5%、27.0%、79.5%。其中厌氧的平均去除率为68.7%、9.62%、7.68%、16.5%;人工湿地的平均去除率为11.0%、29.9%、19.4%、63.2%。表明系统中对COD的去除起主要作用的是厌氧反应器,对氮磷的去除起主要作用的是人工湿地。 影响组合系统处理效果的因素有温度、HTR、进水浓度和有机负荷。温度和HRT对系统的处理效果影响较大,其次为有机负荷,进水污染物浓度的影响最小。其中污染物去除率随着温度的升高而增加,温度为27～30℃时,COD、TN、NH-N、TP的平均去除率最高,分别为85.6%、42.7%、37.5%、90.6%;温度为15～18℃时,COD、TN、NH-N、TP的平均去除率最低,分别为63.7%、28.8%、25.2%、44.8%。随着HRT的缩短,COD以及TP的去除率逐渐降低,24h时达到最高,分别为86.8%和93.9%;HRT大于8h时,TN和NH-N的去除率随HRT缩短而增强,8h时达到最大,平均为48.3%和33.9%;HRT小于8h时,TN和NH-N去除率随HRT缩短而缩短。进水浓度越高,系统对污染物的去除率越大;有机负荷越高,系统中COD的去除率越小。最后得出系统的最佳HRT在8～12h之间。 组合系统中氮的去除主要受温度及植物生长的影响;磷的去除主要是由基质的沉淀吸附作用的,植物的吸收影响较小。整个系统对COD、TP的去除效果较好,但脱氮效果并不理想。