城市污水处理厂二级出水回用于景观水体的氮磷控制技术研究
作者单位：南京林业大学
学位级别：硕士
导师姓名：王平
授予年度：2017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]
摘 要：根据统筹化综合治理法“截、引、净、减、调、养、测七原则,调市污水厂二级出水作为景观河道补充水源是目前较经济可行的解决办法。本课题通过小试试验和中试试验相结合的方式,在全面总结再生水用于景观水体的水质指标分析研究的基础上,对城市污水氧化沟二级处理工艺、生物滤池深度处理工艺和化学絮凝与过滤单元等工艺开展试验研究,形成降低氮、磷含量的污水再生处理工艺方案,主要研究内容如下:1、研究作为景观水体补给水的再生水中氮、磷控制指标;研究补给水质满足《城市污水再生利用景观环境用水水质》(GB/T 18921-2002)标准,景观水体流动性控制指标。2、通过对现有城市污水处理厂处理程度、出水水质指标的分析评价,研究出水以景观利用为目标的污水处理技术,重点针对氧化沟升级改造工艺、生物滤池深度处理工艺和化学絮凝与过滤单元等工艺开展中试实验研究,确定关键工艺参数。3、分析城市污水再生处理后作为城市景观水系主要补给水源的条件和存在的问题,重点针对氮磷含量的控制,提出污水再生处理组合工艺流程,分析工艺的运行效能,确定最佳技术性能参数。结果表明:1、磷是水体中藻类种群和密度的第一限制性营养元素,为控制景观水体富营养化的发生,需要严格控制其浓度水平在0.3 mg/L以下。氮的标准可以参照《再生水景观环境用水标准》定在15 mg/L,建议最好控制在8 mg/L以下。2、水力条件是控制景观水体富营养化的另一个重要因素,试验确定的水体流动的最低临界流速为80 cm/min左右,流速过低时需结合其他措施来抑制藻类的过度繁殖。3、在氧化沟工艺内投加固定填料的活性污泥/生物膜复合工艺可提高系统的硝化能力,改善污泥的沉降性能;向氧化沟投加碳源可以显著提高系统的脱氮水平,使出水TN达到一级A的排放标准,为节约碳源,投加点宜选择在中沟。4、采用葡萄糖、甲醇、乙醇、乙酸和乙酸钠作为碳源的生物滤池深度处理均有较好的反硝化效果,对硝酸盐氮的平均去除率均达到65%以上。不同类型碳源条件下滤池的脱氮速率和脱氮效率各异,乙酸钠为碳源时,滤池对硝酸盐氮的去除速率最高,接触时间最短,需要的碳氮比也较低,可作为缺氧生物滤池脱氮的优先选择碳源。5、采用普通曝气生物滤池、反硝化滤池或A/O一体式生物滤池可实现对常规二级处理出水中TN和氨氮的进一步去除,通过运行参数的控制优化,出水可以达到一级A的排放标准。不同的氨氮和总氮浓度需要选择不同的生物滤池型式和运行模式。当二级出水氨氮含量低而TN含量较高时可采用反硝化生物滤池进行深度处理;当二级出水氨氮和TN含量均较高时可采用具有反硝化和硝化功能的一体式生物滤池进行深度处理。6、城市污水处理厂二级出水经过混凝-沉淀-砂滤工艺、微絮凝-砂滤工艺和混凝-沉淀-纤维束过滤工艺深度处理后,出水TP可以稳定在0.3 mg/L以下。混凝-沉淀-纤维束过滤在处理效果的稳定性和经济性方面具有较大的优势,若再生水以回用于景观水体为目标,可以优先采用。7、对再生水处理工艺流程的选择应满足再生水利用的标准要求,并充分考虑再生水使用的安全性、合理性和经济性。对再生水回用于景观河道水体的工艺流程可以根据不同的进水水质条件进行选择,为确保稳定达到景观回用的要求,应结合进水水质实际情况,控制各单元进水的污染物浓度。
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