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田下污水处理技术是在对传统的污水厌氧土地处理系统进行优化,增加了好氧生物处理,通过厌氧与好氧土地生物处理系统的组合,实现了对污水的脱氮高度处理。通过实际生活污水的试验,对该工艺的污水处理规律及影响因素进行了试验研究。本试验利用田下污水处理污水处理系统处理农村生活污水进行了试验研究,得出以下结论:(1)通过对农村污水排水量的统计,分析处理站服务区水量波动特点:试验表明,处理站服务区在一天之内排水量具有明显的三个峰值,分别出现在早晨6:00-7:00,中午11:00-12:00,晚上17:00-18:00,在一周之内,污水排放高峰出现在周末,周二周三周四排水量总量基本没有太大变化;平均日流量为754.94m3/d,最大日流量为909.5m3/d,最小日流量为655.79m3/d,最大日最大时流量为42.08m3/h,最大日最大10分钟流量为11.74m3/10min,最大日最大5分钟流量为6.42m3/5min,最大日最大1分钟流量为1.42m3/min;计算出日变化系数Kd为1.2,时变化系数Kh为1.11,时总变化系数为Kz为1.34,10分钟总变化系数Kz10为2.24,5分钟总变化系数Kz5为2.45,1分钟总变化系数Kz1为2.71,而通过计算时总变化系数规范值为K’z为2.15,表明在流量峰值内的最大小时内有较大波动,对于污水管网的设计和污水厂的运行有较大影响。(2)通过系统最终出水污染物的去除率确定缺氧段好氧段最佳水力停留时间:在污水进水COD浓度范围为74.00mg/L～117.00mg/L,污水进水氨氮浓度范围为13.75 mg/L～20.35 mg/L,污水进水总氮浓度范围为17.79 mg/L～32.17 mg/L,p H范围在7～8,平均水温为24.6℃,回流比200%,控制进水流量为10m3/h,工况(1)缺氧段和好氧段HRT分别为2.5 h和10.6 h,工况(2)缺氧段和好氧段HRT分别为5.5 h和7.6 h;试验表明水力停留时间对于COD和氨氮的去除基本没有影响,对于总氮的去除影响较大,在工况(2)时,总氮的去除率较工况(1)提高了13%,确定了缺氧段和好氧段HRT,即缺氧段HRT为5.5h,好氧段HRT为7.6h时系统处理效果最好。(3)在缺氧段HRT为5.5h,好氧段HRT为7.6h的条件下,探究处理系统中沿程污染物的变化规律,在平均水温23℃,COD平均浓度102.00mg/L、氨氮平均浓度15.30mg/L、总氮平均浓度22.88mg/L、平均浊度为9.92NTU,回流比200%条件下,系统对于COD平均去除率为85.3%,氨氮平均去除率为88%,总氮平均去除率为59%,浊度的平均去除率为87%,其中缺氧段对COD、氨氮、总氮去除率分别为36.5%,30.77%和51.7%,好氧段对COD、氨氮、总氮的去除率分别为50.6%、57.27%和8.9%;COD的去除在缺氧段发生初步降解,在好氧段进一步去除;氨氮在缺氧段同样发生降解,总氮的去除主要发生在缺氧段,好氧段也有去除,但是去除率较低,且总氮去除率的高低主要受出水硝态氮浓度的影响;温度采集期间最低气温为3℃,最高气温为35℃,系统内最低水温为9.5℃,最高水温为28.1℃,冬季气温要低于系统内部水温,夏季气温高于系统内部水温,且当气温有明显波动时,系统内部水温也不会有太大起伏,是一个比较平缓的变化趋势;TCOD和SCOD关系的探究中,TCOD和SCOD没有明显的比例关系,从进水经缺氧段和好氧段直至出水,TCOD和SCOD浓度趋于一致;好氧段硝态氮浓度的升高率平均为74%,氨氮在好氧段的降低率为83%,比值为1:0.89,与硝化反应理论值1:0.98相差不大,说明系统硝化反应进行的比较充分;系统进水p H平均值为7.6,缺氧段出水p H平均值为7.65,好氧段出水p H平均值为7.76。(4)试验研究田下污水处理系统COD的降解反应动力学为一级反应,在反应温度为17～28℃时,其降解速率k值介于0.1396～0.1796之间,在实际应用时可以考虑采用0.1498d-1,COD降解经验速率方程为Ct=exp(0.097-84.1e-1854.5/Tt)C0,COD实测值与模拟的COD降解动力学方程的计算理论值相比较,误差均在10%以下,平均误差为3.9%;在处理站服务区内,由于进水氨氮浓度较低,平均值为15.30mg/L,通过拟合氨氮浓度随反应时间的变化,确定了氨氮降解速率与氨氮浓度呈一级反应;降解速率k值介于0.1396～0.1812之间,在实际应用中,可以考虑采用0.1779d-1氨氮降解速率方程为:St=exp(0.1147-22.7e-1457.4/Tt)S0;氨氮实测值与模拟的氨氮降解动力学方程的计算理论值相比较,误差均在10%以下,平均误差为9.2%;COD反应活化能为15KJ·mol-1,氨氮反应活化能为12KJ·mol-1,田下污水处理系统处理COD和氨氮的过程存在物理吸附。