MBR-人工湿地组合工艺处理洗浴废水实验研究

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近年来,由于水环境污染日益严重,水质不断恶化,现有单一的水处理工艺难以适应当前水质状况,多种技术的组合与优化是解决这一问题的必然趋势。膜生物反应器技术(MBR)以占地面积小,处理效率高、操作简单而广泛应用于高浓度及难降解污水的处理中,它对有机物、悬浮固体的去除效果甚佳,但处理后的出水氮(N)、磷(P)浓度偏高。人工湿地技术以其价格低廉、较高的N、P去除率、易于管理、环境效益好等诸多优势得到广泛的应用,但是人工湿地存在着占地面积过大并且受季节和温度影响严重等问题。本论文针对我国某高校内景观水体受污染比较严重且无固定的人工补水措施的现状,拟利用MBR技术对高校内的洗浴废水进行处理,处理后的出水作为景观水体的补充水源,同时采用人工湿地技术对景观水体内的水进行净化的研究,使景观河道内的水质符合景观水质的要求。通过实验,确定并优化MBR处理单元相关工艺参数,为以后MBR的运行提供技术支持;同时分析了3种填料下的人工湿地的处理效果,以期解决景观水体内的水的更新的要求,具体结果如下:1)采用MBR工艺处理洗浴废水,出水水质能够达到标准。MBR有很好的脱氮除磷效果,也有较高的出水水质和一定的抗冲击负荷能力,具有处理效率高、操作运行条件简单、便于自动化控制、节省占地面积的优点。且控制污泥浓度在3000mg/L~4000mg/L,可保证较高的COD去除率,同时保证膜通量。2)MBR运行的最佳工艺参数为:通量值:13~15L/(m~2·h);抽停时间:出水12min,停止3min;曝气量:450~550L/m~2·h;缺氧池水力停留时间为1.3~1.5h;好氧池水力停留时间为3~4h;污泥停留时间为60~80d;污泥浓度为:3000mg/L~4000mg/L。3)这次试验采用三种单一填料砾石、卵石、页岩和三种组合填料砾石+卵石、卵石+页岩、页岩+砾石。结果表明,在相同进水水质、水力负荷为1.5mg/L左右运行条件下,卵石去除TN效果较差(去除率为36.5%),与砾石搭配后去除率提高8%;页岩在此负荷下去除率为45.1%,相对较高。在相同进水水质、水力负荷为10.0mg/L左右运行条件下,砾石组对TN的去除率为54.7%,但与卵石组成组合填料(卵石+砾石)后,去除率下降至44.5%,说明孔隙率越小,填料与污水的接触时间越长,去除效果越好;对总磷去处效果相对较好的是页岩组、砾石+卵石组,分别达到44.2%、46.7%,单一填料中,砾石处理效果不理想,仅为23.3%,而页岩与砾石组合后,由于各种不利因素的影响,去处率仅为20%,综合脱氮除磷效果,采用页岩作为人工湿地的填料能达到高净化效果、高处理效率、低成本的目标。
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