红壤煤渣土地渗滤系统处理生活污水的实验研究

【摘要】： 土地渗滤系统是近年来发展较快的一种污水处理工艺,与活性污泥法相比具有投资少、能耗低等优点。但由于受地域的影响,在赣南地区使用红壤做为填料存在各种问题,如渗透率低、有机物含量少等。当在红壤中混合一定比例的煤渣时可改善其性能,煤渣属于固体废物,以废制废,符合可持续发展的要求。 本文主要考察了红壤、煤渣等做为渗滤填料的特性。将煤渣与红壤以两种不同的混合方式装填到土地渗滤系统中,考察对生活污水的处理能力,尤其是对富营养元素的去除效果,并尝试加大水力负荷,提高土地系统的处理量。论文的主要研究内容与结论如下: 1)研究了煤渣和红壤渗透性和吸附能力,煤渣对磷的吸附能力是红壤的2.5倍,沙的5倍,同时煤渣的渗透性能是沙的2倍。红壤的渗透性能极差,仅为煤渣的1%左右。 2)设计了四个小型的土地渗滤系统的装置,分别为:A装置煤渣红壤完全混合装填,混合比例为4:5;B装置红壤和沙分层装填,体积比为4:5;C装置煤渣红壤分层装填,红壤的装填总厚度要大于煤渣,填装比例同B;D装置采用纯红壤装填。其中,C和D装置为对照组。 3)实验表明,采用煤渣做填料的A、C装置要比两个对比装置出水效果好,并且能够在10cm/d下正常运行。D装置在10cm/d堵塞问题严重不得不停止运行,C亦能够在10cm/d正常运行,但出现堵塞次数要明显多于两个煤渣装置,出水效果亦不佳。 4)5cm/d和10cm/d两个不同的水力负荷下,A、B、C对COD的去除率都达到了85%以上,对磷的去除率都达到了95%以上。 5)原水中氨氮含量较高,范围在31~69mg/L。5cm/d时所有装置对氨氮的去除效果都较为理想,出水氨氮很低,A:0.00~12.55mg/L,平均为3.6mg/L;B:0.00~31.05mg/L,平均为12.80 mg/L、C:0.00~14.05mg/L平均6.3mg/L;D:0.00~28.05mg/L平均12.2mg/L;A和C的氨氮去除率要高于B和D。出水中硝氮含量过高10.22mg/L ~80.37mg/L,氨氮含量极小。原水中硝酸盐氮含量较低1%~18%,但是出水中硝酸盐氮占有很高的比例95%以上。 【关键词】：土地渗滤系统 生活污水 填料 煤渣 红壤
【学位授予单位】：江西理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-8
• 第一章 前言8-23
• 1.1 我国水资源现状8-9
• 1.2 土地渗滤系统9-13
• 1.2.1 土地渗滤系统的工艺特性9-10
• 1.2.2 土地渗滤系统的水质净化特征10
• 1.2.3 土地渗滤系统的影响因素10-12
• 1.2.4 土地渗滤系统对环境的影响12-13
• 1.3 土地渗滤系统除污机理13-15
• 1.3.1 物理机理13
• 1.3.2 化学机理13-14
• 1.3.3 生物作用机理14-15
• 1.4 土地渗滤系统的类型15-16
• 1.4.1 标准构造土壤渗滤沟15
• 1.4.2 毛管浸润法15
• 1.4.3 MSL 多层土壤渗滤系统15-16
• 1.5 土地渗滤系统与污水资源化16-19
• 1.6 当代土壤填料的发展19-21
• 1.7 煤渣的性质和应用21
• 1.8 研究的内容21-23
• 1.8.1 研究的目的和意义21-22
• 1.8.2 研究内容22-23
• 第二章 试验药剂、设备与研究方法23-31
• 2.1 实验室药剂与仪器23-25
• 2.2 进水水质25-26
• 2.3 填料性质实验26
• 2.3.1 渗透系数的测定26
• 2.3.2 填料对磷的静止吸附实验26
• 2.4 实验装置26-27
• 2.5 实验参数的确定27-29
• 2.5.1 水力负荷的确定27-28
• 2.5.2 装填方式的确定28
• 2.5.3 污水投配方式28-29
• 2.6 实验材料与装填方式29-31
• 2.6.1 实验材料29
• 2.6.2 装填方式29-31
• 第三章 填料的选择和性质的研究31-40
• 3.1 天然红壤的理化性质32-33
• 3.2 煤渣的理化性质33-35
• 3.3 填料性质的研究35-39
• 3.3.1 填料渗透性的比较35-36
• 3.3.2 填料对磷元素吸附性能比较36-39
• 3.4 本章小结39-40
• 第四章 煤渣配合红壤作填料的土地渗滤系统实验研究40-50
• 4.1 红壤煤渣土地渗滤系统有机物去除效果分析40-41
• 4.1.1 红壤煤渣土地渗滤系统有机物去除效果40-41
• 4.1.2 红壤煤渣土地渗滤系统有机物去除效果机理分析41
• 4.2 红壤煤渣土地渗滤系统去除磷的分析41-43
• 4.2.1 红壤煤渣土地渗滤系统磷的去除效果42
• 4.2.2 红壤煤渣土地渗滤系统磷的去除效果机理分析42-43
• 4.3 红壤煤渣土地渗滤系统氮元素去除效果分析43-48
• 4.3.1 红壤煤渣土地渗滤系统氨氮去除效果44-45
• 4.3.2 红壤煤渣土地渗滤系统硝酸盐氮效果分析45-47
• 4.3.3 红壤煤渣土地渗滤系统氮元素去除机理分析47-48
• 4.4 本章小结48-50
• 第五章 水力负荷对煤渣红壤渗滤系统出水效果的影响50-56
• 5.1 水力负荷对红壤煤渣土地渗滤系统有机物去除效果的影响50-51
• 5.2 水力负荷对红壤煤渣土地渗滤系统中磷的去除效果的影响51-52
• 5.3 水力负荷对红壤煤渣土地渗滤系统氮元素的去除效果的影响52-54
• 5.3.1 水力负荷对红壤煤渣土地渗滤系统中氨氮去除效果的影响52-53
• 5.3.2 水力负荷对红壤煤渣土地渗滤系统中硝酸盐的影响53-54
• 5.4 本章小结54-56
• 第六章 结论56-58
• 6.1 结论56-57
• 6.2 改进的建议57-58
• 参考文献58-62
• 致谢62-63
• 附录A 个人简历、在读期间发表的学术论文与参与的科研项目63-64
• 附录B 水质分析方法64-68

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