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农村生活污水处置厌氧+跌水曝气+人工湿地组合工

更新日期：2022-12-16 13:11

铭盛环境——工业污水，工业废水处理专家，提供污水处理解决方案

在农村地域土地资源充足的状况下，生态处置系统是较为常见的污水处置技术。其中人工湿地具有出水水质好、运转管理便当、投资及运转费用低、脱氮除磷效果好等优点，但同时也具有进水负荷承载力差、易于梗塞、受时节影响等缺陷。因而，该技术不宜单独作为污水处置工艺运用，组合处置工艺更顺应农村的污水排放现状。本研讨针对农村生活污水的特性，实施了厌氧+跌水曝气+人工湿地组合工艺处置生活污的研讨，以期为该类型农村生活污水的处置提供技术参考。

1、资料与办法

1.1 组合工艺及其运转条件

实验所用污水来自北京市某农村家庭的生活杂排水，其水质特征如表1所示。实验采用的厌氧+跌水+人工湿地组合工艺流程如图1所示，厌氧反响池和跌水曝气反响池为一体化设备，设备的有效容积为10L，长×宽×高为56cm×12cm×16cm，两者的容积比为1∶1；厌氧反响池内装软性填料，跌水曝气反响池内装球形填料，球形填料直径为45mm；人工湿地为潜流人工湿地，长×宽×高为70cm×45cm×45cm，土壤层厚度为10cm，蛭石和钢渣层厚度为20cm，卵石层厚度为25cm。

为模仿农村污水的特性，进水分为早(08∶00—09∶00)、中(12∶00—13∶00)、晚(18∶00—19∶00)3个时段，每天进水10L。厌氧反响池HRT为12h。跌水曝气反响池HRT为12h。实验中人工湿地采用跌水的方式实施充氧，应用高差使水流从厌氧段跌入到第2段反响池，使其富氧，跌水高度6cm，跌水曝气反响池外表DO为0.8~1.2mg•L-1，厌氧反响池外表DO为0.5~0.7mg•L-1。人工湿地的类型为潜流人工湿地，湿地采用两级串联的方式，湿地中间增加隔板，底部联通，布水方式采用进水管多孔布水，从湿地上层填料中间流入，然后经过中距离板底部，最后从湿地右边溢流出水。湿地种植的植物为芦苇与香蒲。
设备从2017年3月开端运转调试，启动和稳定运转5个月，从设备稳定运转开端监测，频率为1周2次。设备整个工艺流程设置了4个采样点，分别为进水端、厌氧反响池出水端、跌水曝气反响池出水端和人工湿地出水端。

1.2 剖析办法
COD采用分光光度法测定；TN和TP均由哈希多指标剖析仪(哈希dr2800，美国)测定；NH+4-N采用纳氏试剂紫外分光光度法测定；SS依照规范重量法(GB11901-1989)测定；DO采用溶解氧仪(Oxi3210，WTW，德国)测定。

2、结果与讨论

2.1 组合工艺对COD的去除效果

组合工艺对COD的去除效果和沿程变化如图2所示。从图2能够看出，设备在稳定运转阶段，进水COD的均匀值为151.9mg•L-1(83.5~249.0mg•L-1)；人工湿地出水COD均匀值为37.9mg•L-1(12.6~70.7mg•L-1)，均到达了城镇污水处置厂污染物排放规范(GB18918-2002)一级A，设备COD的均匀去除率到达74.5%(60.2%~92.7%)。结果标明，组合工艺设备对有机物有较好的降解效果，固然进水COD水质动摇较大，但COD出水水质较为平稳。这是由于厌氧反响池、跌水曝气反响池和人工湿地工艺的组合起到缓冲、调理和降解的作用，面对进水水质的动摇，能有效抗击冲击负荷，保证出水水质稳定。其中厌氧反响池、跌水曝气反响池和人工湿地去除率分别为24.0%、19.5%和31.0%，人工湿地的去除率要明显高于厌氧反响池和跌水曝气反响池。

2.2 组合工艺对NH4+-N的去除效果

组合工艺对NH4+-N的去除效果和沿程变化如图3所示。从图3能够看出，设备在稳定运转阶段，进水NH+4-N的均匀值为17.8mg•L-1(10.8~28.7mg•L-1)，人工湿地出水NH+4-N均匀值为7.0mg•L-1(4.3~9.1mg•L-1)，到达城镇污水处置厂污染物排放规范(GB18918-2002)一级B。设备NH+4-N的均匀去除率到达59.0%(36.0%~70.0%)，其中厌氧反响池的去除率为11.6%，跌水曝气反响池的去除率为17.4%、人工湿地去除率为30.0%。设备对NH+4-N的去除效果较好。这主要是依托厌氧反响池的厌氧氨化和反硝化，跌水中的氨化、硝化和反硝化作用对NH+4-N的去除起到了复合增强作用。

2.3 组合工艺对TN的去除效果
组合工艺对TN的去除效果和沿程变化如图4所示。从图4能够看出，设备在稳定运转阶段，进水TN的均匀浓度为20.7mg•L-1(11.8~29.8mg•L-1)，人工湿地出水TN均匀浓度为8.5mg•L-1(4.5~10.1mg•L-1)，设备TN的均匀去除率到达57.2%(39.8%~70.53%)，出水TN维持在较低程度，到达城镇污水排放规范(GB18918-2002)一级A，并且出水稳定。其中各单元对TN的去除率为人工湿地(36.7%)>厌氧反响池(12.1%)>跌水曝气反响池(8.4%)。人工湿地在整个TN的去除过程中起主导位置，这主要是依托不时交替的湿地微环境，在硝化作用和反硝化作用下，对污水中氮的化合物实施去除，同时还有湿地植物根际的吸收作用。

2.4 组合工艺对TP的去除效果

组合工艺对TP的去除效果和沿程变化如图5所示。从图5能够看出，设备在稳定运转阶段，进水TP的均匀浓度为8.0mg•L-1，人工湿地出水TP均匀浓度为3.3mg•L-1，设备TP的均匀去除率到达59.5%。人工湿地对TP的奉献最大，到达43.9%；而厌氧池只奉献了8.8%；跌水反响池奉献了7.8%。这可能主要是由于本研讨的湿地中层填料介质采用了蛭石和钢渣，能够对进入到湿地的磷实施吸附去除；而且水生植物的根系经过输氧给填料介质，构成了一个好氧环境，这样的条件有利于介质对磷的吸附、沉淀、蓄积；同时，植物根系也会吸收和吸附局部磷。

2.5 组合工艺对SS的去除效果
组合工艺对SS的去除效果和沿程变化如图6所示。从图6能够看出，设备在稳定运转阶段，进水SS的均匀浓度为78.9mg•L-1，人工湿地出水大局部出水是小于10mg•L-1，SS均匀浓度为6.6mg•L-1，设备SS的均匀去除率到达91.6%。这标明该工艺能有效的去除杂排水中的SS。其中厌氧反响池、跌水曝气反响池、人工湿地的去除率分别为34.8%、40.3%和16.5%。厌氧反响池中SS的去除是由于厌氧菌将局部悬浮性有机物降解成可溶性的，使出水SS降低；并且人工湿地对出水中SS也有过滤的作用。

3、结论
1)采用厌氧+跌水曝气+人工湿地组合工艺处置农村生活污水杂排水，其中COD、TN和SS出水到达城镇污水处置厂污染物排放规范(GB18918-2002)一级A。
2)组合工艺对COD、TN、TP、NH4+-N和SS的均匀去除率分别为74.5%、57.2%、84.2%、59.0%和91.6%；在组合工艺对污染物沿程去除效果剖析中，人工湿地对COD、TN、TP和NH4+-N的去除率最大，而厌氧反响池对SS的奉献率最大。
3)组合工艺处置对农村生活杂排水具有良好的净化处置效果，设备运转能耗低，合适用于在农村推行应用。