農(nóng)家樂生活污水土壤滲濾系統(tǒng)凈化工藝

1、農(nóng)家樂生活污水土壤滲濾系統(tǒng)凈化工藝今日生活污水處理設(shè)備報價：5噸/天：37493元10噸/天：40090元15噸/天：45510元更多型號配置價格請咨詢：400-6655-288百二河水庫是湖北省十堰市一個重要的居民生活飲用水水源地， 其上游百二河河段位于該市旅游景區(qū)，且當?shù)貙⒙糜螛I(yè)作為經(jīng)濟支 柱，農(nóng)家樂餐飲休閑業(yè)發(fā)展迅猛。但是由于山區(qū)經(jīng)濟發(fā)展相對滯后、 排水管網(wǎng)和污水處理設(shè)施建設(shè)尚不健全，導(dǎo)致大量生活污水未經(jīng)治理 直接排入河道，對下游水源區(qū)的水質(zhì)安全構(gòu)成威脅。因此，采取有效 措施集中治理分散的農(nóng)家樂生活污水是當前的一項迫切任務(wù)。土地處理技術(shù)作為污水凈化的有效方法之一，其發(fā)展初期在我國并未受到

2、重 視，直到20世紀90年代初，我國才開始對土壤滲濾技術(shù)進行研究。 隨著研究的深入，我國使用土地滲濾系統(tǒng)處理污水方面的研究也得到 了較快的發(fā)展。該技術(shù)具有能耗、投資低和運行管理方便等優(yōu)勢，目 前已在國內(nèi)外污水處理技術(shù)中得到廣泛應(yīng)用。盡管傳統(tǒng)土壤滲濾系統(tǒng)具有諸多優(yōu)點，但是隨著對土壤滲濾系統(tǒng)的研究和應(yīng)用的不斷深入，其存在的一些不足之處也逐漸被發(fā)現(xiàn)， 主要表現(xiàn)在系統(tǒng)易堵塞、處理負荷低、脫氮效果不佳和不易反沖洗等方面。在傳統(tǒng)土壤滲濾系統(tǒng)中，污水未經(jīng)過預(yù)處理直接進入系統(tǒng)，而污 水中大量的SS很容易造成土壤孔隙堵塞，使系統(tǒng)的滲透性降低。針 對這一問題，本研究通過前置沉淀池和砂濾池將污水中的SS截留，達到初

3、步凈化污水的目的，使后續(xù)的土壤滲濾池在較高的水力負荷下 運行而不堵塞。此外，砂濾池反沖洗操作簡便，經(jīng)過一段時間運行之 后，可對其進行反沖洗，以維持其較高的工作效率。對于傳統(tǒng)土壤滲 濾系統(tǒng)脫氮效果不佳的問題，本研究通過對其填料的優(yōu)化配置， 使系 統(tǒng)內(nèi)部形成微“好氧一厭氧”環(huán)境，從而有助于系統(tǒng)中的微生物硝化 和反硝化作用脫氮。通過上述改進設(shè)計，考察了其對某農(nóng)家樂生活污 水的改善效果，以期為百二河地區(qū)分散點源污水的有效處理提供理論 和技術(shù)支撐。1實驗部分1. 1實驗材料土壤，取自百二河河岸地表以下 30-70 cm范圍內(nèi)的土壤；木屑， 取自十堰市某木材加工廠；鐵屑，取自十堰市某廢鐵廠；煤渣，取自某

4、農(nóng)家樂的廚房；多孔球形塑料（孔隙率51. 28% ），購自江蘇省宜興市 清溪環(huán)保填料有限公司；碎石、細砂、粗砂和石灰石，購自十堰市辰 宏建材市場；沸石，購自十堰市山鼎環(huán)保有限公司。污水取自百二河 水庫上游河段沿途某農(nóng)家化糞池的出水（未經(jīng)過稀釋），其主要水質(zhì)指 標 SS,COD,TN,NH4*N禾口 TP的含量分別為 350. 7 一521. 2 mg/ L,162.4 一 341.6 mg / L,31. 32-54. 57 mg / L 、18.67 37. 32 mg /L 和 2. 46 一 5. 16 mg / L 。1.2實驗裝置改良型土壤滲濾系統(tǒng)由沉淀池(78 cm x 75 cm

5、 x 94cm)、砂濾池 (74 cm x 63 cm x 81 cm) 和土壤滲濾池(235cm x 42 cm x 128 cm ) 3部分組成，如圖1所示。沉淀池的實際水深為86 cm。砂濾池內(nèi)部 裝填細砂，實際細砂的深度為 72 cm。土壤滲濾池內(nèi)部填料的實際深 度為120 cm,共分為5層，其剖面圖見圖2,層：粗砂，層厚100 mm 層:60%土壤,20%石灰石，15%煤渣，5%木屑，層厚500 mm層:95 % R30 R60沸石，5熾屑，層厚250mm層:R12多孔球形塑料填料， 層厚250 mm ;層:R10 一 R30碎石，層厚100 mmR1 I改良型土壤灌濾系統(tǒng)爪意圖1*

6、12 土壤樓濾池剖面示童圖1. 3實驗方案實驗開始前，先將多孔球形塑料填料進行滅菌處理，再用農(nóng)家樂污水進行人工掛膜，掛膜期間晝夜平均水溫 23. 1 C,每隔5h通過 漩渦式氣泵向水中曝氣1h,每兩天換水1次，DO維持在2. 0 mg/ L 左右，直到生物膜生成為止(大約14 d),再將各種實驗所用的填料 按要求進行裝填至如圖2所示的結(jié)構(gòu)。經(jīng)過10 d的啟動階段，系統(tǒng) 正式開始運行，使用蠕動泵連續(xù)進水，維持其較大的水力負荷2 m3/(m2 - d)，實驗裝置放置于河道旁，并做好防雨措施。實驗于 2015年 6月24日開始，2015年8月22日結(jié)束，歷經(jīng)60 d，期間每3 d取 一次水樣進行測定

7、。1.4分析與測定方法COD,NH4+-N,Tr和TP按第4版國家環(huán)境保護局水和廢水監(jiān)測分 析方法測定。COD勺測定：重鉻酸鉀法;NH4+-N的測定：納氏試劑分光 光度法;TN的測定:堿性過硫酸鉀消解一紫外分光光度法;TP的測定： 過硫酸鉀消解一鑰銻抗分光光度法；D0的測定：哈希HQ30C便攜式溶 解氧測定儀；SS的測定:重量法。2實驗結(jié)果與討論2. 1對ss的去除效果及分析懸浮固體（SS）是污水治理的水質(zhì)指標的一種，主要包括不溶于水 中的泥沙、粘土、有機物和微生物等懸浮物質(zhì)。SS是導(dǎo)致土壤滲濾系統(tǒng)堵塞的主要原因，且其引發(fā)的堵塞過程較迅速且通常無法恢復(fù)。 為了加強污水的預(yù)處理，本實驗增設(shè)沉淀池

8、、砂濾池環(huán)節(jié)，通過沉淀 池的沉降和砂濾池的截留來降低污水中 55的濃度。砂濾池出水55的 去除效果如圖3所示，其平均去除率達到85. 15 %，很大程度上緩 解了后續(xù)土壤滲濾池得滲透壓力， 同時經(jīng)過沉淀池、砂濾池的預(yù)處理 之后，水體中污染物濃度也有所降低，使得后續(xù)土壤滲濾池的污染物 負荷相對減小，水力負荷大為提高。SS進水濃度在350.7-521.2 mg/ L范圍內(nèi)變化，出水濃度能維持在 80 mg / L以下，去除率也相對較 穩(wěn)定。根據(jù)砂濾池出水的變化情況，大約平均每經(jīng)過17 d的運行，對砂濾池進行反沖洗操作一次，以保持其對污水中SS較高的去除效率。0 070圖3懸浮固體的變化圖4化7需氧

9、量的變化599(1ionIK 2736455463運行時間/d82. 2對COD勺去除效果及分析污水中的污染物可通過微生物降解、填料吸附等形式去除，其中 微生物降解作用占主導(dǎo)地位。改良型土壤滲濾系統(tǒng)對農(nóng)家樂污水中的 CO具有較好的處理效果，從圖4可以看出，系統(tǒng)出水COD平均去除 率達到82. 41 %，且其基本能維持在50 mg / L以下，達到城鎮(zhèn)污 水廠污染物排放一級A類標準。較高的去除率主要有兩方面原因：其一，污水進入土壤滲濾池后，有機物首先與多孔球形塑料填料及沸石 發(fā)生物理、化學(xué)吸附作用，同時，由于多孔球形塑料填料具有豐富的 內(nèi)表面，可為微生物的生長繁殖提供良好的生存環(huán)境，且該填料已提

10、前進行過掛膜處理，生物膜較厚，微生物數(shù)量多，加上持續(xù)的曝氣復(fù) 氧，進而可以保證其中的好氧/異樣型微生物等均能夠充分吸收污水 中的有機營養(yǎng)物質(zhì)來維持自身的新陳代謝， 從而使有機物得到分解利 用;其二，當污水依次流經(jīng)土壤段時，厭氧型微生物也能利用部分有 機物質(zhì)來充當碳源，進而保證反硝化過程進行。期間進水COD變化較 大，在162. 4 一 341.6mg / L之間，最大濃度值出現(xiàn)在第 24天，最 小濃度值出現(xiàn)在第36天，這短時間內(nèi)的CO負荷大幅度變化對去除 率沒有明顯的影響，系統(tǒng)仍保持較高的去除效率。這說明了系統(tǒng)具有 較強的抗污染沖擊負荷能力。2. 3對NH4+ -N,TN的去除效果及分析從圖2

11、可以看出，、和層分別為沸石層、多孔球形塑料層 和碎石層，均為粒徑較大的顆粒填料，填料間間隙較大，有較好的滲 水性，同時在曝氣條件下，復(fù)氧效果好。層為人工選擇配比的土壤 填料，厭氧條件好。層為粗砂層，主要防止土壤的流失。所以，土 壤滲濾池也可以看作由、和層填料形成的好氧區(qū)，層填料形 成的厭氧區(qū)組成。系統(tǒng)內(nèi)部形成的微“好氧一厭氧”環(huán)境，使得系統(tǒng) 具有較好的脫氮效果。由圖5和6可知，農(nóng)家樂污水中，NH獷-N和TN濃度較高，范圍分別為 18. 67-37. 32 mg/ L、31. 32 -54. 57 mg/ L,屬于劣V類水質(zhì)。系統(tǒng)出水NH4N的平均去除率咼達91. 06% 且NH4+-N去除率受

12、進水NH4+-N濃度變化的影響較小，這主要是由 于曝氣段的好氧環(huán)境使得多孔球形塑料填料內(nèi)部大量活躍的硝化細 菌通過硝化作用吸收利用污水的 NH4+-N,同時，沸石填料對NH4+-N 具有強烈的離子交換和化學(xué)吸附能力。污水中的NH4N在好氧區(qū)被氧化成N03- -N，繼而隨水流遷移至厭氧區(qū)，通過反硝化作用被還原 為含氮氣體，土壤填料中添加的碎木屑作為厭氧微生物的碳源，保證反硝化脫氮作用的順利進行。系統(tǒng)出水 TN的平均去除率為80. 62 % 相對于NH4+-N平均去除率偏低，這可能是因為水力負荷較大，造成 水力停留時間較短，從而使得好氧區(qū)出水中少量的N03- -N未能在厭氧區(qū)反硝化脫去。但是該系統(tǒng)

13、出水 TN的平均濃度為8. 38 mg / L ， 已遠優(yōu)于城鎮(zhèn)污水廠污染物排放一級 A類標準，因此，對于該農(nóng)家樂 污水TN的去除率已經(jīng)相對較高。40（）*皆二N亠HNIS 2? S6 4S 5463話抒時閭dQ6928 un4wn-圖5氨氮的變化MJ60504()302010廣-ZJ.十進水 4出水 *去除率 L 709 1岸 273645 舅 63 m d080圖占總氮的變化Ml951)0炳809182736455463運行時閶d46 5 4 30賽盤TKO2. 4對TP的去除效果及分析污水中的TP主要以有機態(tài)磷和磷酸鹽的形式存在。農(nóng)家樂污水 中以顆粒形態(tài)存在的有機磷能夠很好的被系統(tǒng)中填料

14、攔截、阻留，同時好氧區(qū)微生物能通過礦化作用等分解利用。該系統(tǒng)對污水中的磷酸鹽的去除，一方面是由于土壤中大量的 AI,Fe和Ca等離子形成了土 壤膠體顆粒，進而通過物理吸附及較強的化學(xué)吸附去除污水中的磷酸 鹽，同時，沸石層添加的鐵屑，先被轉(zhuǎn)變?yōu)镕e2+,進而被氧化成Fe3+, 隨水流進土壤填料層，進一步形成 Fe(OH)3,固定在土壤顆粒表面， 從而吸附固定污水中的磷酸鹽，另外，好氧區(qū)的球形塑料填料和沸石 也能吸附部分的磷酸鹽。由圖7看出，該系統(tǒng)對TP具有較好的去除 效果，其出水濃度都保持在0. 8 mg / L 以下，平均去除率達到88. 59%此外，TP進水濃度沒有明顯的變化規(guī)律，出水濃度有

15、降低的趨 勢，這可能是由于沸石層添加的鐵屑不斷的溶出Fe離子，使得土壤填料中Fe(OH)3膠體有所增加，提高了對TP的吸附效率。同時，隨 著好氧區(qū)聚磷菌的生長繁殖，其數(shù)量不斷增加，聚磷效果也越發(fā)明顯。 針對傳統(tǒng)土壤滲濾系統(tǒng)出水磷溶出的問題， 該系統(tǒng)通過鐵屑固磷技術(shù) 大大延長了整個系統(tǒng)磷擊穿的時間。綜上所述，改良型土壤滲濾系統(tǒng)對農(nóng)家樂水體中的污染物處理效 果明顯。且該系統(tǒng)在運行過程中對砂濾池中的細砂反復(fù)進行反沖洗， 循環(huán)利用，節(jié)約了一定的經(jīng)濟成本。土壤滲濾池主要是通過其中的微 生物對水體中的污染物進行處理，實際操作管理方便、運行成本低。 此外，運用鐵屑固磷技術(shù)大大延長了系統(tǒng)的使用壽命，同時又提高了污水的處理效率，實際工程應(yīng)用中環(huán)境效益較高，經(jīng)濟適用性較好， 在污水處理領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。具體參見污水寶商城資料或 更多相關(guān)技術(shù)文檔。3結(jié)論1) 在此改良型土壤滲濾系統(tǒng)運行期間，對農(nóng)家樂污水有較好的處理效果，在2 m3 / (m2 d)的水力負荷下，C0D,NH4+ -N ,TN和TP 平均去除率分別達到了 82. 41 % ,91.06% ,80. 12% 和88. 59%，且 其平均出水濃度均達到城鎮(zhèn)污