山区生活污水无动力生物、生态处理研究

安徽农业科学,Jourmal of Anhui Agri. Sci. 2011 ,39(34) :21184 -21185 ,21299责任编辑杨莹莹责任校对 况玲玲山区生活污水无动力生物、生态处理研究冉全' ,吕锡武(1. 贵州工业职业技术学院化工系,贵州贵阳50东南大学环境科学与工程系,江苏南京2090摘要[目的]对山区生活污水进行无动力生物、生态处理。[方法]针对山区具有地势落差的特点,采用“厌氧+跌水充氧接触氧化+生态塘+人工湿地"组合工艺,研究山区生活污水中COD、NH: -N.TN.TP的去除效果。[结果]组合工艺对生活污水中COD、NH,' -N.TN.TP有很好的去除效果,平均去除率分别达62% 96%、84%、87% 以上,平均出水浓度分别为59.0.83.9.0.19 mg/L。该工艺在山区、丘陵地带依山而建,可以实现无动力消耗运转,特别适合在山区、丘陵地帶推广使用。[结论]该研究为山区丘陵地带生活污水的处理提供了依据。关键词山区;农村污水;动 力;跌水充氧;接触氧中图分类号X703文献标识码 I文章编号0517-6611(2011)34 -21184 -02Study on Bio-ecological Combined Process without Power for the Treatment of Rural Sewage in Mountainous AreasRAN Quan et al ( Department of Chemical Engineering, Guizhou Industry Polytechnic College, Guiyang, Guizhou 550008 )Abstract [ bjeet] The studv aimed to treat rural sewage in mountainous areas bv using bio-ecological combined proce8s without power.d toreatruralsewaenounanouns areasby yusIn bio-ecologea combined proceswithou powe.[ Method] According to the characteristics of terrain gap in mountainous areas, the combined process of " anaerobic pond + waterfall aerationconlact oxidation + ecological pond + constructed wetland" was applied in the Irealment of rural sewage in mountainous areas, and the re-moval efeets of CoD, NH, + -N, TN and TP in rural sewage were studied. [Result] The combined process had good removal efeets on COD,NH, *-N, TN and TP in rural sewage, and the average removal rate reached above 62% , 96% , 84% and 87% respectively , while the aver-age concentration in the ffluent was 59 , 0.83, 3. 99 and 0. 19 mg/L respectively. The combined process built in mountainous arcas could runwithout power, and be popularized in mountainous areas suitably. [ Conclusion ] The research could provide references for the Lreatment of r-ral sewage in mountainous areas.Key words Mountainous areas; Rural sewage; Power; W aterfall aeration; Contact oxidation目前,随着乡镇经济的迅速发展,城镇化进程的不断推测定。进,广大农民生活水平的迅速提高及生活条件的明显改善,2结果与分析农村生活污水的排放量不断增加,农村环境污染问题8益突2.1 COD的去除效果 由图2可知,进水COD浓度比较出,形势十分严峻。农村生活污水无害化排放不仅是新农村低,为100 ~400 mg/L。试验期间COD平均去除率为62% ,5建设的要求,也是改善农村居民生活环境的需要。我国是一月以后,受降雨影响，进水COD浓度有所降低,COD去除率个多山的国家,据统计,山地、高原、丘陵等占了我国总面积波动范围较大(30%~94%),但出水水质都能达到处理要的66%。笔者针对山区有地势落差的特点,采用“厌氧+跌求。正常运行的情况下,出水COD浓度一般都能保持在100水充氧接触氧化+生态塘+人工湿地”组合工艺,对山区农mg/L以下。村生活污水的处理进行研究。2.2 Nh; -_N的去除效果 由图3可知,试验期间NH,'-N1材料与方法的去除率- -般都保持在90%以上，平均去除率为96%。出1.1试验地及装置 试验 地位于江苏省宜兴市大浦镇漳北水NH,'-N浓度在4. 00 mg/L以下,平均浓度为0.83 mg/L。村，该村农户的生活污水通过管网收集自流进人厌氧池,通虽然进水NH; -N浓度波动较大，但出水NH, ' -N浓度低,去过自吸式水泵提升后,依次经过接触氧化池、生态塘、潜流式除率高,而且很稳定,说明该工艺能适应进水的不稳定性,在人工湿地处理后排放(图1)。厌氧池有效容积为24 m' ;接波动较大时仍能取得稳定的去除效果。触氧化池采用五级跌水,设5个单池,每个单池填料体积均2.3 TN的去除效果由图4可见,进水IN浓度为10 ~50为0.2 m2 ,池底设0.15 m高泥斗;出水处设置出水堰,第5号mg/L,出水TN浓度维持在10mg/L以下，平均去除率达池出水进人生态塘。生态塘表面积为11x8.5 m2 ,深度为84%。3~8月出水TN浓度呈降低趋势,TN去除率呈增加1 m;水面上设有毛竹制成的浮床,在浮床上拉上渔网，上面趋势,这与气温升高使微生物活性增强、数量增加有关。另种植水芹菜,夏季时更换为空心菜。人工湿地面积为1 067外,在生态塘里种植了空心菜,湿地里的芦苇也有部分生长m2 ,断面尺寸为25 m x30 m,其中填充碎石、碎砖及煤渣,上起来,增加了TN的去除途径,从而使出水TN浓度降低,去面种植芦苇菖蒲。除率增加。1.2 试验方法采用间隙式进水,通过自吸泵进行自动控2.4 TP的去除效果由图5可知,进水TP浓度比较低,为制，当厌氧池里水位降低到-定程度,水泵就停止运行,出水0.6~3.5 mg/L;出水TP浓度维持在0.5 mg/L以下,平均浓方式为潜流式。生物接触氧化池正常运行时,水力停留时间度为0. 19 mg/L;TP去除率保持在70%以上,平均去除率为设定为2 h,出水不回流到厌氧池,直接进入生态塘,以便实37%。吉祝美[21的研究表明,进水TP浓度在2 ~ 14 mg/L较现无动力的运行方式。每周采样2~3次,均在中午进行,且大的范围内波动时,出水浓度仍然能够保持在0.5 mg/L以采样点固定。水质检测项目包括COD、氨氮(NH: -N)、总下,平均去除率维持在95%以上。这说明该工艺对TP的去氮(TN)总磷(TP) ,参照《水和废水监测分析方法>"进行除还有很大潜力,去除率随进水TP浓度的增加而增加,并且作者简介冉全(1978- ),男,贵州松桃人,讲师,硕士,从事水污染控能保证出水TP浓度维持在0.5 mg/L 以下。2.5 不同处理单元中污染物去除量分布 由表2可见,在制与水处理技术研究, E-mail: ranquanlearn@ 126. com。收稿日期2011-09-05没有回流的情况下,COD的去除主要是在厌氧池+接触氧化39卷34期冉全等山区生活污水无动力生物、 生态处理研究21185高傍水箱~跌水白.雨水溢流堰出水客来自管网的生活污水楚分回流,排泥厌氧池跌水充氧生物接触氧化池生态塘人工湿地图1试验工艺组成图Fig.1 The constitutional diagram of testing technologies一进水CD Influeant C0D要求,出水COD.TN.TP的平均浓度分别为59.3.8和0.19-Co去除率Removal rate of comg/L。说明在山区、丘陵地带,利用地势落差,试验装置依山100而建,可以实现无动力消耗运转。水N InfLueat IN.盲30. -出水N Effluent IN25-TN去除率Removal rateof IN1205.0f40. 080金”+60E2004日期Date10.20图2生活污水中COD的去除效果百Fig.2 Renoval fficiency of COD in domestic sewage-NH;-N去除率Removal rate of NH,'-N图4生活污水中 TP的去除效果Fig.4 Removal eftciency of TN in domestic sewage10aof-进水TP Influ水PErLentta.of60市一P去除率Removal rateof P20.04.0r2. j4图3生活污水中 NH,'-N的去除效果Fig.3 Removal eftciency of NH: -N in domestic sewage池中进行,而TN、TP则全部在“生态塘+人工湿地"中去除。日期Date :图5生活污水中TP的去除效果可见，各处理单元互为补充，出水的各项指标都能达到处理Fig.5 Removal ficiency of TP in domestic sewage表1不同处理单元中污染物去除分布Table 1The distribution of removal amount of pollutants in dfferent processing units厌氧池+接触氧化池Anaerobic生态塘+人工湿地Fecological出水浓度进水浓度tank + contact oxidation pondsponds + constructed wetlands指标Influenfnt conce去除率EMLuent con削减量centrationIndexesmg/LRenovalRemnovalamount// mg/Lrate//COD165.00905516.00159.00TN27.9024. 1083.80IP1.681.49890.19(下转第21299页)39卷34期.周斌等一次强风暴过程的雷达回波特征分析2129910~z+ dh。实际使用体扫资料计算时需要将其离散化,上式0r可以改写为:VL=3.44x10~富(二t4)+ Ah,其中Z,为第i层高度上的雷达反射率因子,0h,为第i层和第i+1层之60f间的高度差,N为体积扫描的总仰角数;VIL单位为kg/m2。07.20 0726 07:32 07:39 07:45 07:51 0:57 .时间Time ld图62007年7月23 日07:20 -07:57 VIL演变图Fig.6 VIL evolution graph from 07:20 to 07:57 on July 23 in 200级单体风暴过程进行了综合分析结果。发现该过程的发生和发展有以下特点。(1)这次灾害性天气产生于地面辐合线前、低层西南急流附近。强风暴回波中的超级单体与急流中心相伴发展加强,对流单体在丰富的水汽和一定的垂直风切变环境风场下进-步发展成超级单体风暴。图52007 年7月23日07 :45 2.4°仰角径向速度图(2)风暴发展成熟后具有低层前侧人流缺口有界弱回Fig.5 Radial velocity of 2.4° elevation at 07:45 on July 23 in波区(BWER)、强回波悬垂结构、中气旋(M)等超级单体风200暴的特征。关于垂直液态水含量VIL的应用,国内外均进行了很(3) VIL值快速跃增的过程就是风暴中冰雹快速生长的多的研究。潘江等研究了利用VIL在降水估测方面的应过程, VIL值骤减的时段,就是降雹的时段。实际工作中在用');王炜等利用VIL预测冰雹) ;戴建华提出的冰雹概率VIL值迅速增长时,立即发出冰雹、雷雨大风等强对流天气预指数预报中也用到了VIL4。在短时临近预报中VIL是- .警,只能提前约0.5 h。个很重要的参数,其值越高,出现灾害性天气的可能性越大。(4)由于超级单体风暴属于中小尺度的强对流系统,可此次冰雹过程中,VIL在07:20为45 kg/m2 ,07:26增加到64以出现雷暴 、暴雨、大风、冰雹、龙卷风等强对流天气,具有突kg/m2 ,6 min跃增了19 kg/m2 , 07:45时达到了最强,为71发性强破坏力大、不可抗拒等特点,可预报时间很短。新一kg/m2 ,随后10 min内,地面下了小冰雹并伴有大风，VIL迅代雷达的使用使得对该类天气的监测和分析更为精细,大大速减弱,07 :57时为45 kg/m2 ,减小了26 kg/m2(图6)。与实增强了对超级单体风暴的探测和预警能力。况比较,VIL快速跃增的过程就是冰雹快速生长的过程,一参考文献般不超过1 h,这次过程仅仅为30多min,考虑到预报时效极[1] 俞小鼎,姚秀萍,熊廷南,等.多普勒天气雷达原理与业务应用[M].北短,在VIL值迅速增长时(这次过程在07 :26) ,可以立即发出京:气象出版社,005.[2]潘江，张培昌利用垂直累积液态水估邴降水[J].南京气象学院学报，冰雹警报,但也只能提前约0.5 h作出预报。3小结[3]王炜,贾惠珍.用雷达垂直累积液态水预测水雹[J].气象,002(1):47。-48.该研究利用长沙CINRAD/SA新- -代天气雷达资料对[4] 戴建华(WSR - 8D多普勒天气雷达资料分析应用和开发>课题技2007年7月23日07 :00 ~ 08 :00发生在湘中地区的一.次超(上接第21185页)耗的生物与生态处理相结合的新工艺，在山地、丘陵地带依3结论山而建,可以实现无动力消耗运转,适合于地处山区、丘陵无回流情况下，“厌氧+多级跌水充氧接触氧化+生态地带农村生活污水的处理, 是一种值得推广的小型污水处塘+人工湿地”生物生态组合工艺对COD、NH: -N、TN、TP理技术。有很好的去除效果，平均去除率分别达62%、96%、84%、参考文献87%以上，平均出水浓度分别为59、0.83、3. 99、0.19 mg/L。[1] 国家环境保护总局水和废水监测分析方法[M].4版北京:中国环境出水水质可以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》科学出版社,2002.[2]吉祝美乡村生活污水生物生态除磷脱氮处理研究技术研究[D].南(GB18918 - 202)- -级标准B标准。该工艺是-种高效低京:东南大学2007.