净化槽处理农村分散式生活污水的效能研究

来源 :上海师范大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:BCB
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农村生活污水治理对于打造生态宜居新农村、全面推进乡村振兴具有重要意义。净化槽是农村分散式生活污水处理的一种重要技术形式,因全国各地农村生活污水排放特点、应用条件和排放要求差异很大,所以净化槽对各地的适用性也有所差别,有必要针对各地具体情况开展专门研究,并针对性提出提升对策和方法。本文以环境污染负荷高、人口密度大的长三角平原河网地区为对象,首先在基本恒定的水量或水质情况下研究净化槽处理农村生活污水的运行特性;此后开展净化槽的现场实际应用效果调研,分析影响净化槽处理效果的因素,并提出解决方案,为提升净化槽在长三角地区的适用性提供参考。1、在基本恒定的进水水质条件下(COD、NH4+-N、TN和TP浓度分别为(134±29)mg/L、(45.8±5.0)mg/L、(56.9±6.4)mg/L和(6.15±0.9)mg/L)研究不同处理水量时净化槽的污染物去除性能。出水执行浙江省《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》(DB33/973-2015)的二级标准。结果表明,净化槽在额定处理量Q(2.8 t/d)以内时污染物去除效果最好,COD和NH4+-N去除率分别为(80.8±5.4)%、(87.4±15.5)%,单项指标的出水达标率分别为100%、90.3%;进水量超过1.5Q后COD和NH4+-N去除率明显降低。进水量2Q时,COD和NH4+-N去除率分别降至(69.3±5.6)%、(25.0±20.4)%,出水达标率COD为100%,NH4+-N降至0%。进水量3Q时处理效率进一步降低。各种处理水量下净化槽对TN和TP的去除效果均不理想,即便是额定处理水量,TN、TP去除率也分别只有(27.2±11.6)%和(13.6±7.9)%。2、额定处理量Q下,分别通入三组低、中、高氮磷负荷的进水。各组进水TN浓度、TP浓度和C/N分别为:低浓度组(20.0±2.9)mg/L、(1.91±0.4)mg/L、(5.5±0.6),中浓度组(55.3±5.8)mg/L、(5.99±0.7)mg/L、(2.1±0.2),高浓度组(90.1±6.4)mg/L、(9.20±0.7)mg/L、(1.9±0.1)。结果表明:COD去除率随氮磷负荷变化不大,去除率约为80%,达标率100%。NH4+-N去除效果受氮磷负荷影响较大:低负荷时去除率为(88.1±13.5)%,达标率为100%;中负荷时去除率和达标率分别降至(26.3±23.3)%、17.6%;高负荷时受硝化菌的影响,NH4+-N去除率略提升至(44.8±8.3)%,但达标率为0%。TN去除率总体低下,低、中、高负荷时分别为(26.1±19.8)%、(20.5±17.4)%和(18.7±10.4)%,且随氮磷负荷增大略有下降。TP去除效果差,平均去除率<20%,当进水TP浓度≥3 mg/L时,出水达标率为0%。3、在长三角某地级市选择20座净化槽,开展净化槽的实际应用效果调研,分析夏季和冬季运行效果;同时采集20座同区域的集中式农村生活污水处理设施进水,分析净化槽的污水收集效果。结果表明:(1)净化槽进水C/N低(约1.5)。进水COD、NH4+-N、TN、TP浓度在夏季分别为(118±85)mg/L、(58.5±31.6)mg/L、(73.6±38.3)mg/L和(10.8±7.0)mg/L,在冬季分别为(141±98)mg/L、(91.5±61.4)mg/L、(116±76.5)mg/L和(11.6±7.6)mg/L,冬季浓度明显高于夏季。另外,净化槽进水浓度比集中式污水处理设施高1~2倍,表明污水收集较好。(2)净化槽夏、冬两季的污染物去除效果接近。COD、NH4+-N、TN和TP的去除率在夏季分别为(54.8±29.3)%、(77.2±22.6)%、(45.0±32.0)%和(28.5±40.3)%,COD、NH4+-N、TP出水达标率分别为100%、80%和20%;在冬季去除率分别为(67.1±24.9)%、(58.1±37.3)%、(45.5±24.0)%和(12.9±50.1)%,达标率分别为100%、70%和20%。(3)影响净化槽脱氮除磷效果的主要原因是进水C/N过低,导致碳源不足,另外夹杂物去除槽和厌氧滤床槽内DO值和ORP值过高,导致反硝化还原环境和厌氧释磷环境控制差。加强回流比控制有利于改善内部溶氧和提升处理效果。4、为提升净化槽在长三角地区的适用性,建议:1)精细设计处理规模,使用中严格控制水力负荷;2)加强运维管理,注意各处理单元的氧化还原环境调控;3)科学制定排放标准,开发组合工艺除磷。
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