生物组合系统生活污水净化技术研究

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1、中南林学院硕士学位论文生物组合系统生活污水净化技术研究姓名：郭亚平申请学位级别：硕士专业：环境科学指导教师：吴晓芙;胡曰利20050601生物组台系统生活污水净化技术研究摘要我国虽然地域辽阔，资源丰富，为世界资源大国之一，地表水资源名列世界第六位，但由于人口众多，人均拥有淡水资源量仅为世界平均水平的四分之一。和世界许多国家一样，我国正面临着日益加剧的水质污染和水生态环境恶化问题。随着人El增长、工农业现代化与城市化建设的迅速发展，用水和排水量都急剧增加。全国工业污水排放的达标率仍然不太高，而城市生活污水因其量大、排放分散，集中处理尤为困难。资源不足所决定的自然缺水和污染所导致的

2、水质性缺水问题已成为我国经济建设与社会发展的制约因素，给我国国民饮水安全和可持续发展带来了严重的负面影响。当前，由于受经济条件的限制，影响我国废水处理的关键因素是效益问题，如何在保证处理效果的前提下大幅度降低建设和运行成本仍然是发展技术的首要目标。近年来，因地制宜采用其他自然生物方法进行点源处理已成为新的发展趋势。点源处理的方法在生活污水处理中具有很高的实际应用价值，而且更符合可持续发展的理念。很多情况下，含有人工湿地单元的点源污水处理系统不仅可以达到处理目标，还具有高效益、低能耗、污水回用作为灌溉水源、为野生动植物提供栖息场所等优点。分散处理方法，尤其适合于远离中心污水处理厂

3、的新发展区和迫切需要改善和美化小区水环境状况以及防治地下水源污染的地区a本研究基于优势组合增效原理建立了生物组合污水处理系统，研究的重点是：开发生物组合污水处理系统新技术，提高处理效果与效益，为实现大规模工程建设标准化目标提供理论依据与技术参数。试验结果表明：1．筛选水生植物应遵循本地种的原则，合理配置植物种类，利用生物共生与竞争机制增强系统的稳定性和自我调节能力。在对本地五种水生植物凤眼莲、荇菜、稗草、菖蒲和菱角进行盆栽试验结果表明，五种植物对水体中的氮磷营养物质均有一定的吸收利用，对水体也都有一定的净化作用。五种植物对水体中总氮总磷的静态去除率：凤眼莲分别为84％和69．5

4、％，荇菜分别为80％和63．5％，稗草分别为77％和58％，菖蒲分别为74％和54．5％，菱角分别为65％和43．5％。从植物的生长状况、对水体的净化效果、植物的生态类型搭配以及整个生物组合系统等因素来考虑，确定生物调节池选用凤眼莲(漂浮型)净化水体，表流湿地选用风眼莲(漂浮型)、稗草(挺水型)并伴生黑藻(沉水型)来净化水体。生物组合系统生活污水净化技术研究2．将植物引入调节池，强化了预处理的降解转化作用，降低了好氧生化处理单元的有机负荷。生物调节池对CODer的月平均去除率最高可达54．3％，显著高于表流人工湿地(最高为30．6％)，也优于好氧生化反应池对有机物的去除效果(最

5、高为41．O％)；与没有植物的情况相比，生物调节池对CODer的去除率可以提高19．7％～40．6％。3．好氧生化反应池不仅去除有机污染物的能力较强，其CODcr的月平均去除率为11．6％～41．O％，还有一定的脱氮除磷的能力，TN月平均去除率为13．7％～33．5％，TP月平均去除率为12．5％～27．2％，NHn-N月平均去除率为12．3％～35．5％。同时，由于生物调节池大大降低了好氧生化反应池的有机负荷，使得生化反应的水力停留时间成倍地缩短，为2小时。4．好氧生化反应池短时快速的好氧降解将有机污质转化为供湿地植物生长的速效养分，大大提高了湿地去除污染物的效果，表流湿地对

6、氮磷的去除率显著高于生物调节池和好氧生化反应池，TN月平均去除率为18．7％～48．8％，TP月平均去除率为10．5％～45．1％。同时由于好氧降解有效地降低了有机负荷，也成倍地减少了湿地面积，为681m2，这远远小于单一人工湿地的面积。5．水生植物和微生物是组合系统的主要组成部分，所以系统对污水的净化效率有明显的季节性差异，冬季对污水净化效率显著低于夏、秋两季，且以6～9月的净化效率最高，这是因为此时，植物生长最旺盛，且气温适宜有利于微生物的生长和繁殖。6．表流湿地利用不同水生植物、水生动物的吸收、利用和转化进一步降低有机污染物浓度，并主要起到了稳定出水水质的作用。7．冬季启

7、用潜流人工湿地，利用湿地填料的吸附、过滤和沉淀作用截留无机和有机污染物，增强系统的去氮除磷效果。CODer平均去除率为23．6％～29．9％，TN平均去除率为28．7％～32．5％，TP平均去除率为27．6％～34．5％，NH4．N平均去除率为19．1％～30．7％。8．运用组合增效原理将不同技术与工艺进行优化组合后建立的生物组合系统，不仅处理效果好、工程投资低、运行成本低，而且占地面积少，起到了优势互补、组合增效的作用，是一套经济、高效的污水处理系统，具有较好的经济效益和环境效益。关键词：