污水处理人工快速渗滤系统研究

【摘要】： 污水快速渗滤土地处理系统(简称RI系统)虽然具有设备简单、操作管理方便、基建投资和运行管理费用低、处理能耗低以及净化效果好等优点，但同时也具有水力负荷低、占地面积大等缺点，从而使其应用受到了限制。人工快速渗滤(CRI)系统是在传统RI系统基础上发展起来的一种崭新的污水处理系统。在我国，CRI系统的研究基本上还处于起步阶段，许多方面有待于进一步研究。为克服RI系统水力负荷低等缺点，我们结合国内外研究现状，从室内试验到现场试验再到实际工程，对CRI系统进行了详细研究。 室内试验采用河流冲积砂和人工石英砂为主要渗滤介质，以洗浴污水和生活污水为研究对象，在较高的水力负荷条件下，重点探讨了运行方式和处理工艺对CRI系统污染物去除效果的影响。结果表明，在相同的水力负荷(1.49-2.12m／d)条件下，采取两种明显不同的水力负荷周期运行，CRI系统对洗浴污水的污染物去除效果具有明显的差别：其对CODcr、BOD_5和LAS的平均去除率分别为80.33％和70.18％、82.44％和55.75、90.86％和85.28％；处理出水中CODcr、BOD_5和LAS的平均浓度分别为16.09mg／L和24.40mg／L、6.08mg／L和15.33mg／L、0.18mg／L和0.29mg／L。对生活污水的研究也得到了同样的结果，即通过缩短水力负荷周期，可以提高CRI系统的复氧效率，增大系统的复氧量，同时也增大了水在系统中的停留时间，因此，CRI系统的污染物去除效果得到了明显改善。针对传统RI系统水力负荷低(一般为0.02-0.41m／d)的弱点，提出了采用过滤(石英砂)和渗滤(冲积砂)建立复合系统的试验方案，并以洗浴污水为研究对象进行试验研究，结果表明，复合系统在2.31m／d的水力负荷条件下，对洗浴污水具有较好的污染物去除效果，其对CODcr、BOD_5和SS的平均去除率分别为86.25％、86.75％和98.95％；处理出水中COD、BOD_5和SS的平均浓度分别为17.30、5.84和0.3 mg／L。 现场试验采用河流冲积砂作为渗滤介质，并辅以少量其它填料，以受污染河水为研究对象，重点讨论了CRI系统对COD、BOD、SS、NH_3-N、LAS、T-N和T-P的去除效果以及系统的堵塞情况。结果表明，CRI系统对CODcr和BOD_5的去除率分别为80％和85％；对SS、NH_3-N和LAS的去除率均可达95％以上；对T-N和T-P的去除效果较差。对系统堵塞问题的研究表明，有机悬浮物在渗池表层介质中的积累是造成系统堵塞的主要原因。 实际工程运行结果表明，CRI系统对生活污水具有较好的污染物去除效果，其对SS、CODcr和BOD_5的平均去除率分别为94.58％、90.17％和94.44％；处理出水SS、CODcr、BOD_5、NH_3-N及LAS的平均浓度分别为4.07、23.20、9.0、5.16和0.26 mg／L。采取间歇性淹水-落干的运行方式，避免了CRI系统由于水力负荷和污染物负荷高而产生污染物易于穿透现象和堵塞问题，从而保证系统在较高的水力负荷(1m／d)条件下稳定运行。 室内和现场试验研究以及工程运行结果表明，CRI系统克服了传统RI系统水力负荷低的缺点，保留了其设备简单、投资少、能耗低和出水水质好等优点，因而具有广阔的发展前景。