洱海北部区域农村污水排放规律及控制技术研究

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1、分类号:X5210710-2012129075硕士学位论文洱海北部区域农村污水排放规律及控制技术研究李强导师姓名职称张小玲副教授申请学位类别硕士学科专业名称环境工程论文提交日期2015年4月6日论文答辩日期2015年6月9日学位授予单位长安大学ResearchontheruralsewagedischargeregularityandcontroltechnologyinthenorthernareaofErhaiLakeCandidate：LiQiangSupervisor：Prof.ZhangXiaolingChang’anUniversity,Xi’an,China摘要随着

2、区域人口不断增长和社会经济的快速发展，洱海及其流域的水环境污染也逐渐加剧，湖泊富营养化问题日渐突出。近年来，在当地政府较大的治理力度下，洱海流域的工业和城镇点源污染得到了有效控制，但洱海北部地区的农村面源污染治理尚未取得明显成效，其中以农村生活污水和畜禽粪便组成的村落混合污水对流域水环境的污染最为严重。随着“十二五”规划各项工程的逐步建设实施，洱海流域水污染控制的重点已经从入湖河流与低污染水的集中治理转移到河流沿岸农村生态环境整治与村落混合污水的综合治理。本文通过对洱海北部区域典型村落污水组成与排放特征进行调查分析，探讨了村落混合污水中的污染物来源以及污水水质水量的全天和季节性变

3、化规律；根据洱海北部典型村落污水的水质状况及排放特点，采用新式内循环曝气生物滤池工艺处理该地区农村混合污水；在研究反应器流体力学与传质特性础上，考察滤池的处理效能并优化反应器处理方式与工艺条件，最终形成适用于洱海流域村落混合污水处理的新思路与成套技术，为农村污水综合治理示范工程建设提供理论参考与数据支撑。本文的主要调查研究结果如下：⑴典型村落混合污水的污染物排放负荷中，COD与SS的主要来源是冲圏污水和洗涤/洗浴废水，其中64.55%的COD和48.04%的SS来自冲圏污水，21.34%的COD和26.55%的SS来自洗涤/洗浴废水；而TN、氨氮及TP的主要来源则是冲圏污水和厕所

4、污水，其中68.26%的TN、72.43%的氨氮以及40.94%的TP来自冲圏污水，22.82%的TN、21.85%的氨氮以及42.04%的TP来自厕所污水。⑵典型村落夏季全天的污水排放主要集中在4个高峰时段，分别是8:00～9:00、12:00～13:00、16:00～18:00以及21:00～22:00。全天污水排放量时变化系数?ℎ=1.8；村落污水全天的COD浓度范围在662～1589mg/L之间，TN和氨氮浓度范围分别为52～226.6mg/L和14.8～136.4mg/L，TP浓度范围在4.5～15.8mg/L之间，SS浓度范围在40～108mg/L之间；污水中的COD

5、、TN、氨氮及TP均在夜间的1:00～6:00时段浓度较高且变化波动较小；8:00～9:00和16:00～17:00是该村农户冲洗畜禽圈舍比较集中的时段，此时村落混合污水中的冲圏污水所占比例显著增加，致使污水中的COD、TN、氨氮及SS浓度均在这两个时段达到峰值。3⑶2014年典型村落每月的污水排放总量在230～557.8m之间，排放量的月变化系数??=1.5。该村的污水排放量从1月至7月总体呈逐月上升的趋势，而从7月到12月I污水量则逐月下降。典型村落全年混合污水COD浓度范围为602～1143mg/L，TN浓度范围为109～175mg/L，氨氮浓度范围为45～107.2mg/

6、L，TP浓度范围为7.4～10.8mg/L，SS浓度范围为43～73mg/L。该村的混合污水COD、TN、氨氮及SS浓度均在1～6月份总体呈逐月升高趋势；在6～8月份污染物浓度明显降低；在9～12月份COD、TN、氨氮及SS浓度开始逐月降低，而TP浓度则逐月上升。村落污水的污染物排放负荷按照季节的大小排序为夏季＞秋季＞春季＞冬季。⑷考察了内循环曝气生物滤池系统进气量以及导流筒与反应器截面积之比Ar/Are对反应器流体力学与传质性能的影响。试验结果表明，反应器上升区气含率ℰ?、循环液速、循环水量、系统的传质系数K2La以及停留时间分布的无因次方差??均随进气量的增加而增大，在进气量

7、较小时，各参数增加较快；进气量较大时，各参数增加趋于缓慢；此外，Ar/Are值越大，各参数随进气量增加而提高变缓慢的趋势越不明显。⑸采用活性污泥接种法对内循环曝气生物滤池进行挂膜启动，在进水设计流量为6L/h，曝气量240L/h，pH值为7.2～8.0，进水水质为COD：740～843mg/L，氨氮：49.36～68.28mg/L的试验条件下，反应器运行至第23天时，系统的COD和氨氮去除率分别稳定达到85.8%和62.3%，此时认为反应器挂膜完成。⑹考察了Ar/Are、水力停留