添加固体碳源对污水土地处理系统脱氮效果影响的研究

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1、ADissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheDegreeOfMasterSTUDYONEFFECTSOFEXTERNALSOLIDCARBONSOURCEONDENITRIFICATIONINLANDTREATMENTSYSTEMAuthor：XIEXiSpecialty:EnvironmentalEngineeringAdvisor:Prof.HESheng-bingSchoolofEnvironmentalScienceandEngineeringShan

2、ghaiJiaoTongUniversityShanghai,P.R.ChinaJan,2013万方数据万方数据万方数据上海交通大学硕士学位论文摘要摘要在我国，生活污水处理的发展存在区域不均衡性，农村地区生活污水的治理受到了忽视，给农村地区带来严重的环境、公共卫生和经济问题。农村地区生活污水主要呈现水量小和分散性大的特征。另外，农村地区存在经济、技术和人力等因素的限制。污水土地处理系统出水效果好、成本低廉、运行管理方便，适合处理分散型的污水，很适合在农村地区推广。但污水土地处理系统对总氮去除效果欠佳，出水中硝酸盐态氮浓度往往偏

3、高，这主要是由于系统的反硝化过程缺少必要的有机碳源所引起，系统需要添加碳源以强化脱氮。传统的液体碳源存在成本高、易造成二次污染等问题。近年来，探寻新型的天然农作物作为反硝化碳源成为了研究的热点。本研究包括固体碳源的静态释碳试验和动态连续流试验两个部分，以确定固体丝瓜络和固体再生棉作为强化污水土地处理系统脱氮碳源的释碳脱氮特性。在静态释碳试验中，研究了不同污泥浓度情况下丝瓜络和再生棉释碳的动力学规律。试验中发现，污泥浓度的升高有助于固体碳源释碳速率的提升。静态释碳试验中还比较了温度分别为25℃和30℃时丝瓜络释碳能力的变化，试验

4、发现，温度的变化对水样中测得的COD浓度的影响与污泥的浓度有关，当污泥浓度为0g/L和1g/L，温度由25℃上升至30℃的时候，测得的COD浓度增加。但当污泥浓度为2g/L，温度由25℃上升至30℃反而导致水样中测得的的COD浓度降低。总体而言，水样中所测得的COD/TN的比值始终大于2.86，说明丝瓜络和再生棉可以作为固体碳源。在连续流动态试验中，将污水地下土壤渗滤系统模拟反应器与外加固体碳源脱氮反应器串联。系统进水由实验室配制，各水体污染物指标与国内农村地区生活污第I页万方数据上海交通大学硕士学位论文摘要水水质接近。进水的

5、水力负荷始终固体为0.4cm/d，每隔2天测定进出水水质。整个系统的启动时间较短，8天左右就进入了稳定运行期。污水地下土壤渗滤系统模拟反应器对污水有较好的去除效果，但出水的总氮浓度始终偏高，且总氮主要是以硝酸盐态氮的形态残留在出水中。经过外加碳源脱氮反应器的后续处理之后，总氮浓度得到了大幅度的降低，达到国家城镇污水厂出水一级B排放标准。温度对总氮的去除率有影响。关键词：污水土地处理系统，外加碳源，反硝化，丝瓜络第II页万方数据上海交通大学硕士学位论文ABSTRACTABSTRACTRegionalimbalanceofthed

6、evelopmentofwastewatertreatmenthasbeenobservedinourcountry,wastewatertreatmentinruralareashavebeenneglected,whichbringsseriousenvironmental,publichealthandeconomicalproblems.Inruralareas,domesticwastewaterismainlycharacterizedbysmallamountanddispersion.Inaddition,in

7、ruralareastherearerestrictionsoffinance,technicalandhumanpowers.Wastewaterlandtreatmentsystemiseffective,withlowcost,easilytobeoperatedandmanaged.Itissuitablefordomesticwastewatertreatmentinruralareas.Butwastewaterlandtreatmentsystemisnoteffectiveenoughfortotalnitro

8、genremoving.Highnitratenitrogenconcentrationhasbeendeterminedinitseffluent.Thisismainlycausedbyincompletedenitrificationprocessbecauseofla