铁路中小站区生活污水处理技术研究

【摘要】：本文在对我国东北、西南、华东地区现有铁路中小站段进行调查研究的基础上,根据我国铁路中小站区生活污水的特点及不同站区地理环境的差异,将新型节能技术与传统的污水处理方法相结合提出“新型节能生态污水处理系统”。在铁科院怀柔试验基地建立中试规模的节能型污水处理系统,然后运用数学模型对该系统工艺的污水处理效果进行分析和优化,提出影响系统正常运行的主要因子及该工艺在不同情况下运行的边界条件。最后利用层次分析法和模糊数方法对节能型污水处理系统进行了综合效益分析。得出以下结论： (1)根据调查实际情况,可以得出中小站区污水排放特点：①污水进水量小且很不均衡、点多线长,污染源分散；②污水水质优于一般市政污水,一般为：CODcr 50～220mg/L,氨氮10～50mg/L,SS 50～200mg/L；③一天之内污水水量水质出现了两个高峰期,一是11点～14点,一是下午5点左右,其余各时段变化不是很大,这两个时间段一般COD在100～200mg/L,氨氮在30-50mg/L, SS在90～200mg/L,晚上污水水量和污染负荷低于白天,而且下半夜污水水量和污染负荷又低于上半夜。 (2)研究证明,针对铁路站段生活污水处理采用单一形式的生态处理工艺难以达到目标,研究的最佳技术方案应该是超深厌氧塘、曝气池、人工湿地床组合功能的新型节能生态处理系统。污水处理系统中超深厌氧塘按2m3/d的流量设计,而每一个湿地单元按0.5m3/d的流量设计,则该系统各构筑物尺寸及技术参数如下：蓄水池1.5×1.5×1.2m；超深厌氧塘φ1.1×10.7m；曝气池1×1×1.5m；水平潜流人工湿地4.5×2.2×1m；垂直流人工湿地4.5×2.2×1.3m。 (3)研究表明,影响节能型污水处理系统污染物去除效果的主要因素是水力停留时间、温度、有机负荷及需氧量。当停留时间t=1～2d、水温T=6℃、有机负荷F/M=4mg/L、需氧量R=39.658kg/h时,系统对COD、BOD5、NH4-N、SS的去除率分别为97%、88%、93%、66%。当停留时间t=5～6d、水温T=20℃、有机负荷F/M=2mg/L、需氧量R=39.656kg/h时,系统对COD、BOD5、NH4-N、SS的去除率分别为99%、97,5%、97%、86%,系统出水达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中其他排污单位的一级标准。 (4)运用层次分析法和模糊数方法进行研究,根据线性加权函数值Uj(x)对效益进行分析判断。结果表明,怀柔试验基地人工湿地处理系统Uj(x)=0.7736,属于运行良好的生态经济系统,而且其长远效益显著。 【关键词】：污水排放规律 数学模型 综合效益分析
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：X703
【目录】：

• 致谢5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-9
• 序9-13
• 1 引言13-21
• 1.1 选题依据及研究意义13-14
• 1.2 铁路生活污水的国内外研究现状14-16
• 1.2.1 铁路生活污水的国外研究现状14
• 1.2.2 铁路生活污水的国内研究现状14-16
• 1.3 研究内容及技术路线16-18
• 1.3.1 研究内容16
• 1.3.2 研究重点16
• 1.3.3 研究方法16-17
• 1.3.4 技术路线17-18
• 1.4 技术方案的制定18-21
• 2 铁路典型站段污水排放规律及处理技术研究21-41
• 2.1 铁路典型站段污水水质水量调研21-26
• 2.1.1 东北片区21-24
• 2.1.2 西南片区24-25
• 2.1.3 华东片区25-26
• 2.2 铁路典型站段水量变化规律及特征研究26-31
• 2.2.1 客运站水量变化规律分析26-30
• 2.2.2 小结30-31
• 2.3 铁路典型站段污水水质变化规律及特征研究31-37
• 2.3.1 客运站水质变化规律分析31-36
• 2.3.2 铁路典型站段污水水质指标36
• 2.3.3 小结36-37
• 2.4 中小站段生活污水处理匹配技术37-41
• 2.4.1 中小站段污水水质水量特点37
• 2.4.2 中小站段污水处理处置现状37-38
• 2.4.3 中小站段生活污水处理技术推荐38-41
• 3 湿地系统试验设计41-61
• 3.1 方案设计41-45
• 3.2 污水水质分析45
• 3.3 各构筑物设计45-56
• 3.3.1 蓄水池45
• 3.3.2 超深厌氧塘45-48
• 3.3.3 曝气池48
• 3.3.4 水平潜流人工湿地48-52
• 3.3.5 垂直流人工湿地52-56
• 3.4 调试运行与工程验收56-57
• 3.4.1 调试运行56-57
• 3.4.2 工程验收57
• 3.5 运行管理与故障处理措施57-61
• 3.5.1 日常运行管理事项57
• 3.5.2 特殊控制57-58
• 3.5.3 系统监测58
• 3.5.4 故障处理58
• 3.5.5 冬季管理58-61
• 4 新型节能生态处理技术水质处理效果分析61-89
• 4.1 超深厌氧塘单元水质处理效果分析61-71
• 4.1.1 耗氧有机物的降解规律61-68
• 4.1.2 DO的变化规律68-70
• 4.1.3 SS的去除规律70-71
• 4.2 曝气池单元水质处理效果分析71-76
• 4.2.1 耗氧有机物的降解规律71-75
• 4.2.2 氨氮的降解规律75-76
• 4.3 人工湿地单元水质处理效果分析76-86
• 4.3.1 耗氧有机物的降解规律77-83
• 4.3.2 一级氨氮的降解规律83-85
• 4.3.3 SS的去除规律85-86
• 4.4 小结86-89
• 5 怀柔试验基地人工湿地处理系统综合效益评价模型89-95
• 5.1 评价指标89-90
• 5.2 综合效益分析90-95
• 5.2.1 建立递阶层次结构90
• 5.2.2 确定指标权重90-92
• 5.2.3 评价综合效益92-95
• 6 结论与展望95-97
• 6.1 主要结论95-96
• 6.2 研究展望96-97
• 参考文献97-101
• 作者简历101-105
• 学位论文数据集105

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