电气浮—电化学氧化—人工湿地系统对不同污染负荷下农村黑水的净化效果

以3种污染负荷的农村黑水为研究对象,研究电气浮—电化学氧化—人工湿地系统对不同含量氨氮(NH_(4)^(+)-N)、总氮(TN)、正磷(PO_(4)^(3-)-P)、总磷(TP)和化学需氧量(COD)的净化效果。结果显示:(1)系统对不同污染负荷下农村黑水的净化效果存在显著差异(P<0.05),在ρ(NH_(4)^(+)-N)=27.18 mg·L^(-1)、ρ(TN)=32.48 mg·L^(-1)、ρ(TP)=3.60 mg·L^(-1)、ρ(PO_(4)^(3-)-P)=3.59 mg·L^(-1)、ρ(COD)=95.34 mg·L^(-1)的情况下,系统对农村黑水的净化效果较好,出水TN和COD的质量浓度达到国家一级排放标准;(2)系统对3个污染负荷下黑水中NH_(4)^(+)-N的去除率分别达到80.81%、61.25%和62.02%,对TP的去除率分别达到65.92%、52.49%和55.84%;(3)在ρ(NH_(4)^(+)-N)=60.29 mg·L^(-1)、ρ(TN)=60.69 mg·L^(-1)、ρ(TP)=7.71 mg·L^(-1)、ρ(PO_(4)^(3-)-P)=7.55 mg·L^(-1)、ρ(COD)=196.59 mg·L^(-1)的情况下,系统对PO_(4)^(3-)-P和COD的去除率分别达到52.71%和66.07%。结果表明系统微环境指标、内部基质表面特征和元素含量受到污染负荷的影响,污染负荷对系统处理效率的影响显著。

异位发酵床处理农村厕所黑水的效果研究

为了解决农村厕所黑水带来的环境污染问题,并促进其资源化利用,本研究采用异位发酵床技术处理农村厕所黑水,探究了试验过程中填料的基本参数和微生物数量的变化,并评价了发酵后填料的营养肥效。结果表明:发酵床填料温度整体呈现先升高后降低的变化趋势,基本维持在40~57℃,含水量在50%~65%波动变化,pH值由7.80上升至8.46,电导率变化不明显。发酵床填料微生物以细菌为主,其分布量达到107~108 CFU·g^(-1),高出真菌和放线菌数量2~3个数量级。试验结束时,填料的种子发芽指数为118.05%,表明填料对作物无毒性;填料的TN、TP和TK含量均显著增加,而有机质和C/N显著降低(P<0.05),填料对厕所黑水的吸纳系数为2.51,总养分含量和有机质分别为5.85%和76.82%,均满足《有机肥料》(NY 525—2012)的标准。

土壤渗滤系统处理农村黑灰水对庭院菜地土壤环境的影响

为探究土壤渗滤系统处理农村黑灰水对庭院菜地土壤环境的影响,以天津市宁河区张老仁庄一农户为示范户,于2020年7月13日在其庭院外建造三格化粪池+渗滤沟式土壤渗滤系统,同时在土壤渗滤系统上方建造菜园,设置4个处理组:空白对照组(CK)、白菜组(BC)、黄瓜组(HG)、水萝卜组(SLB),探究土壤渗滤系统处理农村黑灰水对庭院菜地土壤理化指标[全氮(TN)和全磷(TP)]、卫生学指标(粪大肠菌值和蛔虫卵死亡率)、微生物群落及蔬菜卫生学指标的影响。结果表明,在土壤理化指标方面,菜地各处理组两土层TN含量总体呈先上升后下降的趋势。对于BC、HG和SLB,从蔬菜种植到收割,表层土(0~20 cm)TN含量分别提高589.77%、356.93%和70.00%,深层土(20~40 cm)TN含量分别提高266.46%、718.22%和148.70%。菜地各处理组两土层TP含量呈先上升后下降再上升的趋势,整体上对于表层土而言,除了CK下降9.66%外,其余3个处理组TP含量分别提高了0.14%、4.53%、3.09%;对于深层土,4个处理组TP含量均有下降,分别下降16.63%、8.65%、18.89%和4.35%。在微生物群落方面,土壤渗滤系统处理农村黑灰水对菜地深层土壤细菌群落多样性和丰富度均有显著促进作用(P<0.05),同时降低了致病微生物相对丰度。在卫生学指标方面,庭院菜地土壤粪大肠菌值和蛔虫卵死亡率均符合《粪便无害化卫生要求》(GB 7959—2012)。在蔬菜卫生学指标方面,三种蔬菜粪大肠菌群数均低于3 MPN·g-1,蛔虫卵死亡率均达到100%。研究表明,在蔬菜种植期间,土壤渗滤系统处理农村黑灰水会显著提高菜地TN、TP含量,经土壤渗滤系统处理农村黑灰水前后的菜地土壤卫生学指标均达到无害化要求,土壤渗滤系统处理农村黑灰水可改善菜地土壤微生物生长繁殖环境,同时降低致病微生物对环境的风险,在土壤渗滤系统上方建造菜园合理且不会影响蔬菜食用安全性。