農(nóng)村生活污水再生與資源化利用技術(shù)研究.pdf

1、隨著國(guó)家加強(qiáng)農(nóng)村環(huán)境保護(hù)工作，農(nóng)村生活污水的處理正逐漸開展起來。許多地方還提出了比較嚴(yán)格的排放要求，如太湖流域的農(nóng)村生活污水排放要求達(dá)到國(guó)家《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。由于運(yùn)行費(fèi)用往往需要當(dāng)?shù)剞r(nóng)民分?jǐn)偅虼宋鬯幚碓O(shè)施在建成后常常難以持續(xù)運(yùn)行。而實(shí)際上農(nóng)村生活污水中的氮、磷成分又是農(nóng)民可以利用的肥料。因此農(nóng)村生活污水的再生與資源化利用，是解決農(nóng)村生活污水污染的雙贏途徑，既可以獲得農(nóng)民的認(rèn)同，又

2、可以達(dá)到保護(hù)農(nóng)村環(huán)境的目的。
　　本研究提出了一種短程氮磷無機(jī)化反應(yīng)器(short-rangenitrogenandphosphorusinor-ganicreactor，簡(jiǎn)稱SNPIR)，使農(nóng)村生活污水通過SNPIR處理后回用于灌溉，從而實(shí)現(xiàn)資源化利用。通過研究SNPIR的設(shè)計(jì)與運(yùn)行參數(shù)，使農(nóng)村生活污水尾水中盡可能保留易于農(nóng)作物利用的氮、磷形態(tài)和數(shù)量，同時(shí)有機(jī)物濃度達(dá)到國(guó)家《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB5084-2005)規(guī)定的限制

3、要求，以防止出現(xiàn)以往污水灌溉造成的農(nóng)作物爛根、土壤板結(jié)等副作用。
　　SNPIR的試驗(yàn)裝置由“厭氧池+短程好氧生物濾池”組合而成，農(nóng)村生活污水首先進(jìn)入?yún)捬醭?，一方面?shí)現(xiàn)部分有機(jī)物的厭氧分解和部分有機(jī)氮、磷的無機(jī)化，一方面減少進(jìn)入后續(xù)好氧生物濾池的負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。好氧生物濾池，采用滴濾池的形式，由于農(nóng)作物可以直接利用氨氮，所以通過控制水力負(fù)荷、容積負(fù)荷、填料高度與溶解氧濃度，使得濾池內(nèi)的生化反應(yīng)盡量控制在碳化、氨化階段。與以達(dá)標(biāo)

4、排放為目的的農(nóng)村污水處理工藝相比，SNPIR縮短了反應(yīng)流程，也不設(shè)置回流。研究結(jié)論如下:
　　1.SNPIR具有建造與運(yùn)行費(fèi)用低，運(yùn)行操作簡(jiǎn)單，出水肥效高而副作用低等優(yōu)點(diǎn)，其最佳設(shè)計(jì)與運(yùn)行參數(shù)為，厭氧池的停留時(shí)間、短程好氧生物濾池的水力負(fù)荷和填料高度分別為3h、5.64m3/(m2·d)和1.0m。在此條件下，SNPIR可獲得最大的氮、磷無機(jī)化增長(zhǎng)率40％和32％，而COD的去除率可達(dá)到84％;尾水中氨氮濃度可達(dá)20mg/L左右，

5、磷酸鹽濃度可達(dá)4mg/L左右，而COD濃度能降到50mg/L以下，滿足國(guó)家《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB5084-2005)中的不大于60mg/L，可用于蔬菜灌溉的最高要求。是值得推薦的農(nóng)村生活污水的再生資源化利用方式。
　　2.厭氧池的最佳水力停留時(shí)間（HRT）為3h左右:在HRT=3h時(shí)，有機(jī)氮的無機(jī)化增長(zhǎng)率(△ηN)達(dá)到最大值27.20％;有機(jī)磷的無機(jī)化增長(zhǎng)率(△ηP)達(dá)到最大值27.11％;而COD的去除率可達(dá)40.12％。<

6、br>　　3.短程好氧生物濾池的最佳水力負(fù)荷(HLR)在5.64m3/(m2·d)左右:在HLR=5.64m3/(m2·d)時(shí)，出水氨氮減少百分?jǐn)?shù)最小，為39.99％;有機(jī)氮的無機(jī)化增長(zhǎng)率達(dá)到最大，為19.66％;有機(jī)磷的無機(jī)化增長(zhǎng)率為18.51％;而COD的去除率可達(dá)62.00％。
　　4.在短程好氧生物濾池中，氨氮、磷酸鹽和COD出水濃度都隨著填料高度的增加而減少。在HLR=5.64m3/(m2·d)條件下，為了盡可能提高出水

7、氨氮和磷酸鹽濃度，同時(shí)保證出水COD濃度達(dá)到要求，濾池填料高度設(shè)在1.0m為宜，對(duì)應(yīng)的濾池出水氨氮濃度為20mg/L左右，磷酸鹽濃度為4mg/L左右，COD濃度為46mg/L左右。
　　5.對(duì)短程好氧生物濾池的有機(jī)底物降解動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究，得出有機(jī)底物降解動(dòng)力學(xué)模型公式:se/s(o)=e-H/2.6718q0.3913，運(yùn)用推導(dǎo)出的有機(jī)底物降解動(dòng)力學(xué)模型基本上能反應(yīng)短程好氧生物濾池的實(shí)際運(yùn)行工況，可以較好的預(yù)測(cè)反應(yīng)器出水水質(zhì);對(duì)