我國(guó)是一個(gè)嚴(yán)重干旱缺水的國(guó)家。目前,我國(guó)水資源短缺和水資源污染問題依然十分嚴(yán)峻。隨著農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展,農(nóng)村地區(qū)的水資源問題日益突出。長(zhǎng)期以來,國(guó)家水污染防治的重心一直放在大中城市,農(nóng)村地區(qū)水環(huán)境污染治理相對(duì)滯后,造成我國(guó)農(nóng)村地區(qū)面臨水資源供需矛盾突出、水資源污染嚴(yán)重以及農(nóng)村生活污水處理嚴(yán)重滯后等諸多問題。因此,加快農(nóng)村地區(qū)生活污水設(shè)施建設(shè)和技術(shù)研發(fā)推廣,探索出一種與農(nóng)村水環(huán)境特征和農(nóng)村水資源特征相匹配的處理技術(shù)刻不容緩。近年來,土壤滲濾系統(tǒng)以其基建運(yùn)行費(fèi)用低、運(yùn)行出水穩(wěn)定、運(yùn)行成本低、節(jié)省空間等特點(diǎn)成為農(nóng)村地區(qū)生活污水處理技術(shù)的熱點(diǎn)。本課題組基于土壤滲濾系統(tǒng)的技術(shù)原理,設(shè)計(jì)研發(fā)了發(fā)明專利——一種疊層濾水箱水式污水處理裝置。為了提高裝置的去污能力,優(yōu)化裝置的處理效果,選擇出一種最佳的結(jié)構(gòu)方案和運(yùn)行方案,本試驗(yàn)研究以提高裝置對(duì)有機(jī)污染物、氮、磷等污染物的處理效果為目標(biāo),采用對(duì)比分析的方法,從基質(zhì)濾料的選擇、裝置的結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及裝置運(yùn)行參數(shù)的優(yōu)化三個(gè)方面下手,進(jìn)行了試驗(yàn)研究。首先,本研究對(duì)疊層濾水箱式污水處理裝置選用的基質(zhì)濾料進(jìn)行了篩選,試驗(yàn)選取沸石、活性炭、頁巖陶粒、膨脹蛭石、粉煤灰陶粒、黏土陶粒、瓷砂陶粒七種不同的基質(zhì)濾料作為研究對(duì)象,進(jìn)行氮磷靜態(tài)等溫吸附試驗(yàn),考察其氮磷吸附性能。試驗(yàn)結(jié)果表明:在七種基質(zhì)濾料中,通過對(duì)氨氮理論飽和吸附量和吸附強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比,其吸附能力為:沸石膨脹蛭石粉煤灰陶粒活性炭頁巖陶粒瓷砂陶粒黏土陶粒。其中,沸石的氨氮吸附性能最佳,最大吸附量為167mg/kg。通過對(duì)磷理論飽和吸附量和吸附強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比,其吸附能力為:粉煤灰陶粒頁巖陶�；钚蕴糠惺蛎涷问ね撂樟４缮疤樟！Ｆ渲�,粉煤灰陶粒的磷吸附性能最佳,最大吸附量為985mg/kg。通過對(duì)七種基質(zhì)濾料的氮磷吸附性能進(jìn)行綜合考慮,選擇沸石、活性炭、頁巖陶粒、粉煤灰陶粒、膨脹蛭石五種基質(zhì)濾料作為本試驗(yàn)的基質(zhì)濾料。其次,本試驗(yàn)對(duì)疊層濾水箱式污水處理裝置的裝置結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。試驗(yàn)以實(shí)驗(yàn)室自配的模擬生活污水作為考察對(duì)象,以上階段試驗(yàn)選取的沸石、活性炭、頁巖陶粒、粉煤灰陶粒、膨脹蛭石五種基質(zhì)濾料按照體積比1:1:1:1:1的比例混合裝填,考察不同層數(shù)疊層濾水箱式污水處理裝置對(duì)有機(jī)污染物以及氮磷的去除效果。試驗(yàn)結(jié)果表明:不同層數(shù)的疊層濾水箱式污水處理裝置的去污能力存在一定差異。其中,裝置對(duì)有機(jī)污染物和氨的去除,5層和6層的裝置明顯好于3層和4層的裝置,均能達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。不同層數(shù)的裝置對(duì)磷的去除效果影響不大。綜合考慮,本裝置5層裝置為最佳的選擇,既保證了處理效果,又達(dá)到了一定的經(jīng)濟(jì)性。最后,本試驗(yàn)對(duì)裝置進(jìn)行運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化。試驗(yàn)以實(shí)驗(yàn)室自配模擬生活污水作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,選用五層疊層濾水箱水式污水處理裝置,考察進(jìn)水方式、水力負(fù)荷以及干濕比等運(yùn)行參數(shù)對(duì)裝置去污凈化能力的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:采用間歇式進(jìn)水方式時(shí),裝置對(duì)有機(jī)污染物和氮磷去除效果最佳。其裝置出水COD_(cr)、NH_3-N、TN、TP平均去除率為90.6%、90.41%、81.2%、95.8%。;當(dāng)水力負(fù)荷為0.3m~3/(m~2?d),系統(tǒng)出水COD_(cr)、NH_3-N、TN、TP濃度均值分別為33.2mg/L、6.2mg/L、9.1mg/L、0.2mg/L,去除率均值為90.0%、80.8%、78.2%、95.8%。當(dāng)干濕比為較大時(shí),裝置更有利于COD_(cr)和NH_3-N的去除。當(dāng)干濕比較小時(shí),裝置對(duì)TN的去除效果更佳。不同的干濕比對(duì)磷的去除效果影響不明顯。
【學(xué)位單位】：青島理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：X799.3
【部分圖文】：

圖 2.1 疊層濾水箱式污水處理裝置Fig. 2.1 stacked filter box type sewage treatment plant疊層濾水箱式污水處理裝置是在土壤滲濾系統(tǒng)的基礎(chǔ)上改良而來。本裝心部分是由多層濾水箱疊層式搭建而成，濾水箱內(nèi)底部的坡度面上設(shè)有三

21圖 3.1 七種基質(zhì)濾料氨氮等溫吸附圖Fig. 3.1 Seven kinds of matrix ammonia nitrogen isothermal adsorption d

圖 3.2 活性炭氨氮等溫吸附 Langmuir 方程Fig. 3.2 Activated carbon ammonia nitrogen isothermal adsorption Langmuir equation
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本文編號(hào)：2881753