新型前置工艺—多形态潜流湿地组合系统处理生活污水性能研究

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随着我国城市化快速发展,大量生活污水未经处理或有效处理便直接排入水体,水污染严重,水资源匮乏,水污染防治问题迫在眉睫。目前大量污水工艺需要较高的建设运行成本,管理要求较高,能耗需求大,而三峡库区人口众多,经济水平相对落后,用地紧张,而且许多地区缺乏具有一定管理和技术水平的操作人员,作为一种低能耗、高效、管理方便且运行成本较低的生态污水处理工艺人工湿地正逐步被广泛应用于城镇生活污水处理。但因人工湿地占地面积大,易堵塞等缺点不易解决,不同污水处理工艺与人工湿地工艺的组合方式用于处理污水得到更广泛的应用,组合工艺可避免人工湿地工艺的缺点,是一种适合我国现阶段国情的生活污水处理工艺。本研究采用酸化沉淀池和活性污泥工艺为前置工艺,与人工湿地工艺组合用于处理生活污水。对已建成的生活污水处理工艺连续监测11个月以上,对水质指标TOC、COD、BOD5、TP、TN、AN和TSS进行处理和分析,得出以下结论:1、前置活性污泥-廊道式人工湿地组合工艺具有比前置酸化-多形态潜流湿地组合工艺更强的除污能力,其出水可达到GB 18918-2002一级排放标准;前置酸化-多形态潜流湿地组合工艺出水污染物浓度较高,有机物、TP和TSS可达到GB 18918-2002一级排放标准,TN和AN不能达标排放。前置活性污泥的处理能力远强于前置酸化沉淀池,选用前置活性污泥工艺用于处理生活污水,可降低湿地进水污染负荷,稳定湿地进水水质。2、植物的存在可更好的降低出水污染物浓度,风车草比水菖蒲对TOC、COD、BOD5和TSS具有稍强的去除能力,水菖蒲对TP、TN和AN具有更优的去除能力。以煤渣为填料的湿地对污染物的去除能力远强于以砾石为填料的湿地,但对氮的去除能力无明显差异,煤渣可用于除磷和有机物。以煤渣为填料,以风车草为植物的湿地可实现最优的去除效果。3、HLR、HRT、季节和填料类型对湿地去除污染物有显著影响,水位的深浅和植物类型对工艺处理效果影响不大,前置工艺的类型会显著影响工艺出水有机物和氮的浓度,可选用对有机物和氮去除能力较强的活性污泥作为前置进水工艺,可选用以煤渣为填料、风车草为植物的湿地在低HLR、长HRT以及较高温度(夏季)的条件下运行可实现最优除污效果。
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