生物炭土地渗滤系统对吡虫啉废水处理的研究

以吡虫啉废水为研究对象,通过对COD、氨氮、TP以及吡虫啉去除效率的分析,并结合XPS及宏基因组测序结果,探究了玉米秸秆生物炭土地渗滤系统对吡虫啉废水的处理效能及微生态。结果表明,在该土地渗滤系统运行前期(1~14 d),COD去除率在55%~80%间波动;经过适应期后,氨氮去除率由1~11 d时的19.14%提升为31~39 d的26.39%;TP的平均去除率由55.40%提升到72.03%;且在进水吡虫啉浓度为10 mg/L的情况下,该系统对吡虫啉的平均去除率为96.71%。Proteobacteria、Actinobacteria、Bacteroidetes为该系统中门水平下的优势菌群,属水平下Enterobacter占比最大(55.6%)。在糖酵解过程中甘油醛-3-磷酸脱氢酶(gap2)含量为0,推测吡虫啉会使gap2对溶解氧较为敏感;氨氧化过程的关键酶氨单加氧化酶(AMO)和羟胺脱氢酶(Hao)的功能基因并未检测出,说明该系统中氨氧化微生物的活性受到抑制;整个戊糖磷酸循环中的每一步均检测出相应作用酶的功能基因,说明吡虫啉的添加不会对该系统中微生物的戊糖磷酸循环产生不利影响。

分层填料土地渗滤系统处理生活污水

为提高土地渗滤系统水力渗透性能,构建了2套不同填料的渗滤系统,1#装置由红壤与砂分层装填,2#装置由红壤与煤渣分层装填,并将二者分别用于处理生活污水。在水力负荷10 cm3/(cm2.d)运行下,1#装置对COD、总磷、氨氮的去除率分别为91.1%、97.6%、80.1%,2#装置为94.9%、98.3%、89.0%;1#装置出水硝氮和亚硝氮的平均浓度分别为54.7 mg/L和0.09 mg/L,2#装置为60.3 mg/L和0.15 mg/L。试验结果表明,2#装置对COD、总磷和氨氮的去除效果稍优于1#装置,但1#装置更利于硝氮和亚硝氮的脱除,进一步说明分层装填能充分利用填料性能,有效地提高了土地渗滤系统的水力渗透性能且保持了良好的去除污染物的能力。

土地渗滤系统与膜分离系统组合处理农村生活污水研究

通过将土地渗滤系统与膜分离系统进行组合,解决单独土地渗滤系统对悬浮物(SS)去除效果差以及单独膜分离系统膜污染和膜通量降低的问题,其中土地渗滤系统作为第一步处理,膜分离系统作为第二步处理。通过检测单独土地渗滤系统和组合系统出水SS、COD、NH_(3)-N、总磷TP来探究组合处理对污染物的处理效果,通过单独膜分离系统和组合系统膜通量、电镜分析以及实物对比探究组合处理对膜污染的改善情况。结果表明,单独土地渗滤系统处理对SS、COD、NH_(3)-N、TP的平均去除率分别是63.59%、82.72%、91.67%、64.80%,使用寿命为1259天;组合系统对SS、COD、NH_(3)-N、TP的平均去除率分别是98.21%、94.48%、95.70%、71.13%,使用寿命为2863天。经过15次污水处理,单独膜分离系统膜通量为11.19 L/(m^(2)·h),组合系统膜通量为20.22 L/(m^(2)·h);通过电镜分析和实物图对比组合系统膜表面污染物沉积更少。组合系统处理效果好、处理成本低,具有在农村地区推广的潜力。

污水渗滤土地处理系统中的堵塞问题

堵塞问题是污水渗滤土地处理系统经常遇到的.从理论方面对悬浮物截留、吸附及微生物生长所造成的堵塞进行了讨论,并用实例进行了验证.结果表明,不管是悬浮物截留、吸附,还是微生物的生长,所造成的堵塞状况都呈现出随滤层厚度增加按负指数形式递减的趋势.系统内部是否会发生堵塞与原水的成分组成、渗滤介质的有关参数、微生物的活性等都密切相关.对于污水渗滤土地处理系统来说,微生物的生长一般不会导致系统内部产生堵塞,而悬浮物的截留、吸附常常会造成系统表层比较严重的堵塞.

分层填料土地毛管渗滤系统处理生活污水的研究

研究了煤渣与土壤分层装填的土地毛管渗滤系统处理生活污水的效果;该系统未种植物前的运行初期,进水溶解氧浓度的增加可促进好氧微生物的生长繁殖,使其较快处于稳定期;在系统运行稳定后,在装置表面种植了植物,进水溶解氧浓度的减少对系统去除污染物效果的影响不明显;在出水达到国家二级排放标准的情况下,该系统所能承受的最高水力负荷为0.2m/d,与常规的纯土壤地下渗滤系统运行水力负荷仅能<0.05m/d相比,提高了单位面积处理污水的能力,节省了占地面积。

污水渗滤土地处理系统中的复氧方式及效果

复氧是困扰人工快渗、构造湿地等污水渗滤土地处理系统已久的问题。国际上目前采用的方法主要有3种:一是采用干湿交替的工作方式进行系统复氧,一是设置通气管对系统内部进行复氧,再一是利用植物的根系对系统内部进行复氧。研究结果表明,干湿交替的工作方式对系统的复氧条件有明显改善,而小水力负荷周期的工作方式对系统的复氧更为有效。通气管的设置通常与间歇性布水工作方式相结合,其效果通常要明显好于单纯采用干湿交替的工作方式。植物根系对系统的复氧,常因植物不同类型而具有不同的氧传输能力,植物根茎所能到达的范围往往决定了系统有效处理部位的大小。

强化填料土地毛管渗滤系统处理生活污水的研究

采用了能增加土地毛管渗滤系统水力渗透性能的煤渣及提高土壤通气性能的草炭,与土壤合并作为地下渗滤系统的填料进行污水处理,并采用了不同的填料装填方式,1#装置为土壤与草炭混合后与煤渣分层装填,2#装置为土壤、草炭、煤渣全混合后装填。研究结果表明,(1)生活污水经处理后,在10cm3/(cm2.d)水力负荷下运行时,1#装置对COD、氨氮、总氮、总磷的去除率分别为69.6%、96.3%、25.7%、89.5%,2#装置对COD、氨氮、总氮、总磷的去除率分别为74.5%、98.3%、22.8%、76.8%;在20cm3/(cm2.d)水力负荷下运行时,1#装置对COD、氨氮、总氮、总磷的去除率分别为71.0%、93.5%、29.7%、62.1%,2#装置对COD、氨氮、总氮、总磷的去除率分别为72.2%、94.2%、26.4%、59.8%;(2)依据《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)一级B排放标准,1#装置出水达标率高于2#装置;(3)水力负荷的升高对COD去除率变化不大,氨氮去除率略有下降,总氮去除率升高,总磷去除率下降较为明显。

污水渗滤土地处理系统中水力停留时间与出水效果的讨论

污水渗滤土地处理系统中 ,水力停留时间与出水效果之间的关系 ,直接涉及到系统的大小与出水效果之间的关系 .一般认为各污染组分的去除率与水力停留时间之间符合一级反应动力学方程 .从微生物生长动力学角度出发 ,就此问题做了进一步讨论 .结果表明 ,各污染组分的出水浓度与水力停留时间之间的关系严格地说 ,是一种类指数关系 ,它实际是一条直线和一条负指数曲线叠加而成 ,而并非纯指数关系 .实际应用结果表明 ,不同系统的处理效率可以通过一级反应速率常数KT 进行对比评价 .提高系统的处理效率可以围绕反映系统净化能力的综合指数KT,从提高系统内微生物活性的角度出发 ,以减小系统的占地及投资 .

解决污水快速渗滤土地处理系统占地突出的新方法

根据污水快速渗滤土地处理系统的主要特点和局限 ,针对该系统占地突出这一问题 ,提出了通过采用人工填料 ,提高水力负荷 ,加快污水在系统中的渗透速度 ,从而减小系统占地面积的新方法。对随水力负荷的提高使系统可能产生的出水水质变差、介质堵塞以及投资费用增高等问题进行了分析 ,并且对在涿州进行的现场小型工程的试验进行了验证。得出结论认为改进的人工构建快速渗滤系统切实可行。

快速渗滤土地处理系统对城市生活污水中N、P去除的优化研究

为了探索城市生活污水中N、P去除,在实验室内采用混合土为介质,以均匀设计原理为指导,进行模拟人工快速渗滤系统对城市生活污水中N、P的去除。研究不同介质配比,淹水时间,湿干比3种因素组合对污水处理的最优运行模式。试验结果表明:通过选取混合土为介质及以上3个参数是可行的;通过回归统计得出最优模型。

厌氧膨胀床+快速渗滤土地处理系统处理小城镇污水

采用厌氧膨化床(AEBR)+快速渗滤土地处理系统(CRI)处理小城镇污水,装置启动后,厌氧膨胀床和土地快速渗滤系统的容积负荷分别为0.71 kgCOD/(m3.d)和0.012 kgCOD/(m3.d);AEBR的水力停留时间为4.5 h,回流比为400%;CRI的水力负荷为0.02 m3/(m2.d),湿干周期比约为1∶6。系统在稳定运行期对COD、总氮、氨氮、总磷的平均去除率分别达到83%、85%、87%、79%,达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)规定的一级标准。AEBR+CRI处理城镇污水的污泥产率低,约为0.04 kgVSS/kgCOD。

污水快速渗滤土地处理系统存在问题的讨论

污水快速渗滤土地处理系统以其基建投资费用低、处理效果好而越来越受到人们的重视 ,但其本身仍存在着诸如土地利用矛盾、污水处理的选择、对地下水环境的影响、气候对其运行效果的影响等一系列问题。本文就此做了一些讨论 ,以在RI系统推广过程中引起人们的重视。

分层填料土地毛管渗滤系统脱氮作用研究

对土壤煤渣分层的土地毛管渗滤系统的脱氮效果和机理进行了研究。氮的静态吸附试验和土壤全氮含量分析表明,填料对氮的去除作用有限。植物对总氮的去除贡献率只占0.47%,作用不明显。温度和总氮去除率的相关分析表明,温度对总氮去除效果影响不显著。提高出水水位30 cm以创造适合反硝化菌生长的还原环境,总氮去除率由39.1%下降到30.0%,可见氧化还原条件不是系统反硝化反应的限制条件。投加葡萄糖作为碳源,使C/N>3,有机物去除率保持在80%以上,总氮的去除率上升到52.4%,较高的C/N比能有效提高土地毛管渗滤系统的总氮去除效果。

高寒地区土地渗滤技术处理生活污水的研究

为解决高寒地区农牧民定居点生活污水处理存在水质浓度低、运行费用高和无专业运营管理人员等问题,笔者拟采用土地渗滤系统进行高寒地区农牧民定居点生活污水处理试验,分析不同条件时的去除效率,确定最佳工艺运行参数。试验结果表明,高寒地区地下渗滤系统最佳工艺参数:填料配比为1:2,表层土厚度为15 cm,水力负荷为7 cm/d。地下渗滤系统对生活污水中的污染物具有较好的去除效率,出水能够达到城镇污水排放一级A标准。

冲击负荷对粪便污水土地处理效果的影响

以土壤、粗砂、高分子有机亲水材料等构建了一套新型的人工土柱系统,并将其应用于厕所化粪池出水的处理。结果表明,人工土柱对粪便污水中的有机物、氮、磷等污染物具有良好的去除效果和稳定性能,其对CODCr、BOD5、TN、NH+4-N、TP的平均去除率分别达91.7%、96.2%、95.6%、96.0%及99.8%。水力负荷考察表明,冲击负荷对CODCr、BOD5、TN、TP等污染物的去除率影响不大,但渗滤系统透水性能受冲击负荷影响较大,在水力负荷为50 cm/d时系统饱和渗透速率降到初始值的2/3;为保证系统的长期稳定运行,系统水力负荷应维持在31.25 cm/d以下。

国外改厕技术模式与管理机制对我国干旱寒冷地区农村改厕的启示

当前我国厕所革命取得了显著成效,全国农村卫生厕所普及率超过70%,但干旱寒冷地区农村改厕在节水防冻技术、技术模式适配性、粪污资源化利用、管护与运维机制等方面还存在短板,制约着我国农村卫生厕所的整体提升。本文通过文献和数据调研,分析国外改厕工作的典型技术模式及其优缺点、适用性、运维机制等内容,总结提炼国外改厕技术模式的经验与启示,结合我国国情,建议从改厕技术模式选择、黑灰水协同治理、指导体系和系统运行机制等方面,全面提升改善我国干旱寒冷地区农村改厕工作成效,旨在为我国干旱寒冷地区农村改厕提供理论和实践借鉴,进一步推进我国农村厕所革命进程。