生活污水土地处理试验研究

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1、生活污水土地处理试验研究刘传田媛(北京工商大学化学与环境工程学院北京100037)摘要：本文用自制的实验室模拟反应器对我校中水站快速渗滤系统的生活污水进行处理。研究结果表明，此套实验室模拟快渗处理生活污水系统对CODcr、TN、TP去除效果良好，表层壤土在三个周期对CODc,的去除率最大值为91．5％，TN为66．0％，TP为73．396。由此试验得出最佳生活污水处理条件为表层壤土作为滤料，滤料高度为50cm，布水时问为2天淹水，4天落干。关键词：人工快渗系统：生活污水；去除率1前言’‘·城市污水处理经过长期的研究与实践，产生了许多有效的污水处理技术。目前，生物处理是最经济有效的处理方法。废

2、水生物处理法主要有活性污泥法，生物膜法等。污水土地处理也属于生物处理方法的一种。90年代以来，污水处理技术向污水资源化方向发展。污水土地处理也属于生态方法，其设备简单、操作方便、耗能低、费用少，而且处理效果良好，净化水质可达二级以上水平u1，因此越来越受到广泛的重视。土地处理系统是利用土壤一植物系统净化污水的功能，达到一定的处理目标。土地处理系统对污染物的去除过程包括土壤的过滤截留、物理和化学吸附、化学分解和沉淀、植物和微生物摄取、微生物的氧化降解、蒸发等。土地处理系统基本工艺可分为三种：7慢速渗滤(SR)、快速渗滤(RI)、地表漫流(OF)。其主要差别在于相应工艺中污水运移的速率和水力路径

3、不同幢1。人工快渗污水处理系统(ConstructedRapidInfiltrationSystem，简称CRI系统)是一种新型的土地处理技术，源于污水快速渗滤(RapidInfiltrationSystem，简称RI系统)。其定义是采用人工填料j7既提高水力负荷，又能保证出水水质的处理系统¨1。利用自制的实验室人工快渗系统，进行3个周期的处理污水试验，对不同布水时间，不同出水高度，不同土样的出水，测定其COD,：，，TN，TP等指标，根据测定结果，确定最佳处理条件。’2试验材料与方法2．1试验材料试验土壤为表层壤土和天然河砂，表层壤土取自北京工商大学校园，河砂取自北京永定河。将土样置于室内

4、长布上，平铺，风干，然后用橡皮锤粉碎，取通过14目(1．5m*1．5舢)筛的土壤样品进行试验。污水取自北京工商大学中水站校园生活污水。表I表层壤土粒径分布基金项目：国家自然科学基金资助项目(50779001)。北京市2007年度学术创新团队资金支持。一50-所占百分0．690．932．6122．82比(％)2．2试验装置UPVC柱(模拟人工快渗系统)，直径31．5cm，高lOOcm，其中滤料高80cm，土柱底部装5cm厚的砾石层。沿土柱高设置取样孔(距土壤表面10，30，50，70cm)，通过陶土头土壤水采集器来收集出水水样。原水从土柱上部进入，从底部出水口排出。图1人工快速入渗处理生活污水

5、试验尺寸图(单位：mm)2．3试验条件及设计试验在室温条件(20～32℃)下进行，模拟土柱以淹水一落干交替循环的工作方式运行，湿干比分别为2：3，2：4，2：5，进水方式为储水箱布水，保持土柱表面的淹没深度为5cm。试验正式运行之前进行为期一个月的微生物培养，目的是在滤料表面形成生物膜。然后进入正式运行阶段。每个土柱按照不同的湿干比各运行3个周期。第1周期为2天淹水，3天落干；第2周期为2天淹水，4天落干；第3周期为2天淹水，5天落干。每周期测定进出水的各项水质指标包括CODc，，TN，TP。试验设3个处理，3组重复。2．4水样分析项目及方法化学需氧量(CODe。)采用仪器快速测定法(兰州连

6、华5B-I型COD。，测定仪)；总氮(TN)采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法(GB／T11894-89)：总磷(TP)采用钼酸铵分光光度法(GB／T11893-89)。。3试验结果与讨论’3．1不同土样对污染物的去除效果表层壤土和河砂在经过三个周期的处理后后，取距土壤表面70cm出水，测定出水各指标并计算去除率。去除率见表3。可以看出在对CODe，的去除率上，表层壤土要明显好于河砂。这主要是由于CODc，的去除主要靠土壤中的好氧细菌对其进行降解去除，而河砂的粒径偏大，渗透速度也明显高于壤土，而壤土的粒径则普遍偏小，渗透速度小，可以使污水在土壤中停留的时间变长，而且由于壤土的粒径较小，因此比

7、表面积较大，土壤本身所起到过滤和吸附作用就更有效。而三个周期中壤土对TN、TP的去除率也高于河砂，这同样是由于粒径的原因。因此表层壤土在对污染物的去除效果上．51．要好于河砂。表3表层壤土和河砂对污染物的去除效果土壤种类‘表层壤土河砂3．2表层壤土去除污染物的总体效果从表3可以看出，表层壤土在三个周期对COD。。的去除率平均值为89．996，TN为63．6％，TP为73．2％，三类污染物都能比较有效的被去除，