利用土壤净化机能处理污水

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1、利用土壤净化机能处理污水原田靖生等农林水产省以农业环境技术研究所为主I．±壤柱法的净化原理体，组织几个单位就“家畜尿污水中氮、磷由该课题研制的土壤柱，是以柿岛、相的高效率．低成本去除技术的开发”进行了田开发的“双层模式”为基础的，整个设施研究。本文拟以研究成果为中心，介绍儿个由3个基本柱组成(图)。柱A充填锯末屑，利用土壤柱处理畜舍污水的研究情况。柱B干¨C充嗔浅色火山灰表土。。，{：靛赫生曩木青■●羹土壤柱的结构图(I)SS的去除一旦上升，便向下方移动，在虹吸作用下流畜舍污水中所含相当数量的SS(悬浮出。此时，土层上部的空气便进入土壤孔隙，物质)若直接渗透

2、到土壤中，会有引起孔隙此时因有氧气供给而使土壤呈好气性。进而堵塞的危险。因此，在让污水向土壤中渗透随着硝化菌的作用，被土壤粒子吸附的NH．之前必须尽可能将SS去掉。常规方法是通过被氧化成NO2一或NO一。硝化苗包括氨氧化振动筛、沉淀池、砂滤床等将ss浓度降至菌(Nitrosomonas等)和亚硝酸氧化苗(Ni—250mgl／。本装置则是利用充填在柱A的锯trobacter等)，硝化过程按下列两个反应阶末除去SS。锯末不仅适于除去SS，还具有消段进行。除恶臭的作用，所以是污水处理的理想材NH‘+I．SO2N02一十2H+H20+58～料。84千卡(1，(2)硝

3、化No2一十O．502·NO。一+IoS4~20．9千片从柱A流出的水流入柱B(非浸水土壤(2)柱)。水中的sS大多已被除去，故有机态氮这样生成的NO2-和NO。一，由于受土壤粒子含量少，氮的大部分呈NH．一N(铵态氮)。吸附的作用弱而随着以后注入的承流动，从NH。因土壤粒子所带负电荷呈静电式吸附柱B流出。而得以保持。土层中的水位，在污水流入后(3)脱氮使由柱B流出的水注入拄C柱c是浸_匈的氯量调查辍收支情况，发现有相当量的水土壤柱，经常处于嫌气条件下。脱氨菌种未回收氨(表l，)。略这些未回氮呈Nz和No类虽然很多，但大多数脱氮菌都要在有氧条等形态，与作为气

4、体状态的已脱除氮量相当。件下进行好气性呼吸，在嫌气条件下则以氮脱氮一般在嫌气条件下有硝酸盐存在时发氧化物作为电子受体利用并进行嫌气性呼生。柱B从整体看虽然可视为好气条件，但吸。比时，含有NO2-和NO。一的水一经流入，局部也存在嫌气环境。即在土壤团粒表面便在脱氮菌的作用下形成Nz或者N2O(氧化随着NH的氧化而生成NO2一和NO，这些亚氨)挥发在大气中。成分一边扩散，一边向团粒内部的嫌气部位NO3一NO2一(NO)N2ON，移动，从而引起脱氮(4)脱磷为了【起脱氡，除嫌气条件外，还必需磷因含在粪便等固形物中，所m，由柱有作为电子供给体的有机基质存在。畜舍污A

5、除去SS时可以除掉一部分。其次，水溶性水中虽然含有大量的有机物，但因大部分己磷可以被柱B、c的土壤吸附除去。磷的吸在柱A及柱B被除去，所以，在使之流入柱附是利用土壤进行污水处理的特征之一。磷C(浸水土壤)时必须添加有机基质。本试的吸附力因土壤种类不同而存在很大差异，验采用的有机基质是葡萄糖和甲醇，并研究特别以火山灰土壤对磷的吸附力强。其碌因了必须添加量(表2，略)。是火山灰土壤中含有的大量活性铝及铁化合首先，供给1周时间的未添加葡萄糖污物与磷酸化合，生成难溶性物。永，然后给其中一十土壤柱仍照样供给未添2．挺奇±壤柱的净化艟力加葡萄糖污水，蛤其它土壤柱供给添加

6、葡萄(1)促进硝化糖的污水流出水中的NO一N浓度，前者未柱B中只充填土壤，硝化能力并不高。发现明显下降，后者则急剧下降，最终几乎其主要原因是空气含量低，通气性差，水流已检测不列。在供给添加葡萄糖污水时，水入柱内难以形成好气性环境。另外，柱内的一土壤系的COD损失(化学需氧量)量是每pH值随硝化而下降，也是导致硝化菌活性脱氨1mg为4．66mK，在未添加葡萄糖污水的下降的原因之一。土壤柱中，尽管未发生脱氨，但仍发现来自为此本研究开展了向土壤中添加各种水I土壤系的损失。扣除该COD损失量后，土壤改良物质，以求提高硝化能力的试验计算脱氧所需要的纯COD量为每脱氟1

7、mg(表1，略)。为进行酸性中和而添加了碳需要3．13m~。而使用葡萄糖时每脱氮1mg酸钙(CaCO)的土壤柱与相同负荷速度的所需COD量的理论值是2．g6mg无褥加土壤柱相比，其硝化率显著增大。在从经济效率方面看撮理想的有机基质添加碳酸钙的同时，为改善通气性，又添加是甲醇。当给含硝酸盐的污水添加甲醉并向了珍珠岩(PL)及硝化菌富化土(NES)柱C(浸水土壤)供水时，发现流出水中硝的土壤柱，硝化率达到93，并可保持长期酸盐消失。使用甲醇虽比使用葡萄糖时的硝同稳定。在添加碳酸钙并改善通气性后，为酸盐消失慢，但每除去Img氮所消耗的COD提高陋离子保持力而添加了

8、沸石(zL)的土量却比使用葡萄糖时少(表2)。说明土