生態(tài)濾池的開發(fā)及其對低濃度廢水的凈化研究.pdf

1、本研究針對低濃度廢水處理，在垂直潛流人工濕地理論基礎(chǔ)上，并結(jié)合曝氣生物濾池的特點，開發(fā)了生態(tài)濾池，系統(tǒng)由下行池和上行池組成，具有曝氣充氧和反沖洗功能。主要考察了生態(tài)濾池系統(tǒng)凈化效果的主要影響因素及不同運行工況條件下的污染物去除效果，獲得了生態(tài)濾池系統(tǒng)推薦的最佳運行工況組合方式。在最佳運行工況條件下考察了生態(tài)濾池對低濃度生活污水的凈化效能以及污染物沿程的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律，并對污染物的去除機理進行了分析。將生態(tài)濾池系統(tǒng)應(yīng)用于重慶市趙家溪水體的水

2、質(zhì)改善和修復(fù)，取得了良好的效果，對其在低濃度廢水處理中的推廣應(yīng)用具有重要的意義。本研究的主要結(jié)論包括：
　?、偕鷳B(tài)濾池系統(tǒng)的處理效果受進水水力負荷影響較大。當水力負荷較小時，相應(yīng)的污水停留時間過長而致使生態(tài)濾池內(nèi)部形成缺氧或厭氧狀態(tài)，影響生態(tài)濾池系統(tǒng)的去除效果；但當水力負荷過大時，水流對基質(zhì)的致沖刷作用過強而使系統(tǒng)的去除效果減弱，適合于本試驗生態(tài)濾池的最佳水力負荷為1.55m3/(m2·d)。
　　②進水C/N比對COD和氮

3、素的去除效率影響較大，而對總磷去除效果的影響并不顯著。當C/N比為10時，COD去除率高于C/N比為5和20時的去除情況，基本上維持在85％以上；總氮、硝態(tài)氮及亞硝態(tài)氮去除率隨著碳氮比的升高而升高，而氨氮去除率卻隨著碳氮比的升高而降低。在C/N比為10時，基本不影響氨氮的去除，同時硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮和總氮去除率也較高，基本都維持在60%以上。
　?、燮貧饽軌蚝芎玫亟鉀Q生態(tài)濾池系統(tǒng)脫氮效果不佳的問題。試驗結(jié)果表明，當氣水比維持在6左右

4、時，系統(tǒng)的凈化效率達到最大，是本試驗的最優(yōu)氣水比工況。
　　④生態(tài)濾池系統(tǒng)能有效去除低濃度廢水中的有機質(zhì)、氮、磷等污染物質(zhì)。在進水水力負荷為1.55m3/(m2·d)、C/N比為10、氣水比為6，水力停留時間約為2天的工況條件下，生態(tài)濾池中 COD、NH4+-N、TN和TP的平均出水濃度分別為26.02mg/L、1.22mg/L、8.62mg/L和1.27mg/L，平均去除率分別為90.70%、93.10%、52.90%和79.0

5、7%。
　　⑤與沒有種植物的濾池的處理效果相比，種有植物的生態(tài)濾池系統(tǒng)對COD、NH4+-N、TN和TP的平均去除效率分別提升了13.03%、25.30%、14.80%和2.32%，植物的存在對有機物和氮素的去除貢獻較大，而對磷去除的貢獻較小。生態(tài)濾池還具有較強的抗沖擊負荷能力，在不同的有機污染負荷條件下均能穩(wěn)定出水。
　?、拊谏鷳B(tài)濾池中各類污染物濃度總體上呈現(xiàn)沿程遞減規(guī)律。有機物污染物和磷素的去除主要發(fā)生在下行池中，其CO

6、D和TP去除率均占生態(tài)濾池總?cè)コ实?0%以上。生態(tài)濾池中有機污染物主要依靠附著生長于基質(zhì)和植物根系的生物膜的吸附降解作用去除，磷主要依靠填料的過濾、吸附和截留作用去除。生態(tài)濾池中同時存在著硝化和反硝化作用，在下行池中以硝化反應(yīng)為主，在上行池中以反硝化反應(yīng)為主。氨氮濃度在下行池與上行池過渡區(qū)域有所回升，這可能是由于基質(zhì)中吸附的顆粒有機氮隨水流向下轉(zhuǎn)移，在上行池中分解釋放導(dǎo)致的。氮的濃度和去除效率是植物吸收、微生物同化、硝化和反硝化作用去