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为提高膜生物反应器的处理效果，在一体式膜生物反应器中加入氢氧化铁絮体.将生物铁法与一体式膜生物反应器相结合，提出了生物铁-MBR法。利用生物铁-MBR法处理模拟生活污水.并与普通MBR进行平行对比试验。结果表明，生物铁-MBR法在提高处理效果一体式膜生物反应器由于其处理出水水质良好、装置结构紧凑、管理方便、剩余污泥产量少、低能耗等优点，因此易受到人们的关注?。但是膜 污染的问题.仍是影响该项技术推广应用的关键所在。目前人们采用反冲洗[2]、加装射流曝气装置、投加铝盐和沸石粉末、投加活性炭粉末、改变运行条件等多种办法来减少浸没式膜生物反应器中膜污染的问题.但是并未得到很好的解决、改善污泥性能方面具有明显优势。
铁盐或氢氧化铁可作为絮凝剂改善污泥过滤性能，生物铁法(即铁盐或氢氧化铁用于传统活性污泥法废水处理)还可大大提高CODcr和氨氮的去除率，增强系统受冲击负荷能力。为提高膜生物反应器的处理效果和减轻膜污染.本研究通过向一体式膜生物反应器的活性污泥中投入定量的氢氧化铁絮体。使之驯化形成生物铁污泥.提出生物铁-MBR.来研究该工艺处理模拟生活污水的处理效果和污泥特性。
富营养化问题是当今世界面临的最主要的水污染问题之一.近年来,虽然我国污水处理率不断提高,但是由氮磷污染引起的水体富营养问题不仅没有解决,而且有日益严重的趋势.这促使人们对常规活性污泥工艺进行改造,以提高氮、磷的去除率.与发达国家相比,我国在污水处理基本理论、工艺流程和工程设计等方面并不明显落后,但是在运行管理与自动控制方面存在着较大的差距.
加强我国污水生物处理工艺运行优化的研究,在我国现阶段无论从节省资金、提高污水处理效果和优化污水脱氮除磷等方面都有重大的理论意义与现实意义.基于本研究第一和第二部分内容可知控制低DO浓度不但可实现A/O工艺的短程硝化反硝化(马勇等,2006;彭永臻等,2006),而且可获得较好的处理效果
亚硝酸氮的积累率很不稳定,当氨氮转化为亚硝酸氮的硝化过程完成,继续曝气,亚硝酸氮将转化为硝酸氮,从而造成亚硝酸氮积累率下降,因此无法最大程度的发挥短程硝化反硝化的优势.短程硝化的标志是有稳定且较高的NO2--N积累,即亚硝化率较高.为了维持稳定的最大亚硝酸氮积累率,需要合理判断亚硝化反应完成的时间,实现系统的在线过程控制.
目前对连续流A/O工艺短程硝化反硝化的研究很少,对其自动控制的研究尚未见研究报道. 由于DO和pH在线传感器具有价格低、维护费用低、响应快、精度高、便于计算机接口等优点,在污水生物处理控制系统的研究和应用很多,并且基本集中在SBR法(Yu et a l. , 1998) ,研究表明在SBR法反硝化过程中,反硝化结束时在ORP曲线上会出现“硝酸盐膝”,在pH曲线上会出现“硝酸盐峰”(Choet al. , 2001; Paul et al. , 1998). 在SBR法硝化过程中,硝化结束时在DO和ORP曲线上会出现“氨氮突跃点”, 而在pH 曲线上会出现“氨氮谷点”(Chang et al. , 1996; Hao et al. , 1996) ,基于这些特征点,可以很好的实现SBR法的运行控制. 至今国内外未见DO、pH和ORP在连续流A /O 工艺中的研究报道(Ma et al. , 2005) ,本文详细研究A /O生物脱氮过程中DO和pH的变化规律,从而建立基于DO和pH的在线控制策略,实现系统过程控制、并维持较高的亚硝酸氮积累率,提高工艺脱氮效率,降低系统运行费用.
沟渠收集系统
设计中要求考虑与村庄未来规划相协调,能够达到90 %以上的污水收集率,尽量利用原有沟渠以降低工程造价。首先,在村内主干道修建“三面光”的石砌结构干渠(铺设盖板) ,以连接主要的居民住宅区域。然后再修建砖砌结构的支渠以汇集各部分住宅区的生活污水。最后修建支沟将各家的生活污水引入到沟渠系统里。
值得指出的是,在村外部分或一些特殊地段修建了生态沟渠,依靠其内生长的水草等植物和水流作用自然净化污水。
4.2 布水沉淀池
村里的生活污水多数为明渠收集,容易混入垃圾,因此在进水渠中设置了格栅。格栅宽为0. 60m ,长为1 m ,栅条间距为30 mm ,采用人工清渣。布水沉淀池一方面起到初沉池的作用,使污水中粒径较小的无机和有机颗粒沉降下来;另一方面起到了调节水量和布水的作用。池体长×宽×深为20m ×2 m ×0. 8 m ,有效容积为27 m3 ,停留时间为8h 。池内布水区采用矩形堰口,均匀布置,出水方向呈放射状,使污水能够更加均匀地流入湿地系统。
4.3 表面流人工湿地
表面流人工湿地面积为2 000 m2 ,水力负荷为4 cmPd。地面以上维持30 cm 的自由水位,滇池流域气候温暖(平均温度为14. 7 ℃Pa) ,故不用考虑冬季冰冻情况。湿地内种植的水生植物主要为茭白,还有芦苇、慈菇和水花生等,基本上是利用场地内的原有植物,但对其进行了分栽和移栽以保证分布均匀。由于湿地边界不规则,平均长宽比较小,而且布水区较长(20 m) ,故沿布水方向将湿地分为面积狭长的两个区,以保证布水均匀和一定的推流效果。设计时充分利用地形、地势,避免出现水流死区,尽量减少工程开挖量和对原水生植被的破坏。
4.4 潜流式人工复合生态床
潜流式人工复合生态床为地上式,床体从池底开始堆积,总面积为300 m2 ,设计水力负荷为30 cmPd。床体长×宽×深为50 m ×6 m ×0. 8 m ,里面填充了炉渣等水力传导性能良好的填料。生态床上部种植水芹等常绿水生植物。为了防止暴雨对生态床的冲击,在填料层里安装了直径为150 mm 的穿孔PVC管,高于正常水位时水流会直接从溢流管内流走。地上式潜流人工复合生态床适用于地势低、地下水位浅的场地,这样既保护了地下水还可以大大降低工程量和工程费用。
4.5 综合生态塘
综合生态塘与湿地组成了一个完整的植物塘、床系统。综合生态塘面积为1 400 m2 ,平均水深为0. 6 m ,该区除可对水质进行深度处理外,还具有生态和景观作用。池塘区种植了莲及慈菇等水生植物,也为鱼、虾等提供了生存环境。
5 生态、景观设计
将生态和景观设计纳入到湿地系统,是该污水处理工程的一个新思路。按照“红、黄、绿”三种颜色协调搭配、植物高低错落有致的设计原则,对湿地周边进行了绿化:种植了花石榴、柳树、千头柏、毛叶丁香等,并铺植了草皮。综合生态塘内填筑了“葫芦岛”,岛上种植的红叶小波和金叶女贞,从远处看去给人以美的享受。另外,预留了供人们活动的场所。为了给鱼类等水生动物提供一个良好的生存环境,对综合生态塘进行了人工清淤(30 cm) ,放养了泥鳅、田螺等,这些水生动物可吞食湿地中的底泥,间接消耗水体中的氮、磷等营养物质。茂盛的水生植物以及生长在其中的鱼、青蛙、蛇及水鸟等构成了一个良性的湿地生态系统。
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