运用生活污水净化沼气技术处理农村生活污水

生活污水净化沼气技术,采用厌氧消化技术与兼性生物过滤、人工湿地等技术相结合的工艺,对生活污水进行处理,很适合在难以纳入城市污水管网的广大农村地区推广使用。本文对该技术的特点、设计参数等进行介绍,并列举了一个具体的运用实例。     

垂直流人工湿地处理生活污水的试验

通过将强化混凝引入到垂直流人工湿地水质净化系统,从而提高了人工湿地的处理效率。试验证明,该预处理装置的设置降低了湿地负荷,提高了人工湿地对污水的净化效率,特别是对有机污染物有较好的去除效果。改良后的湿地系统对生活污水污染物净化具有良好效果,且运行成本低,适用于土地资源比较丰富、资金紧张的地区。     

两级回流生物膜工艺处理农村生活污水效果

针对农村生活污水低碳高氮磷特点,研究两级回流连续曝气生物膜工艺处理农村生活污水的效果和机理。在平均处理量90t/d、水力停留时间为3.0d,稳定运行12个月结果表明,该工艺对化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、全氮、全磷和悬浮物的平均去除率分别为75.7%、84.8%、69.2%、68.0%、58.9%和87.9%;出水化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、全氮、全磷和悬浮物的平均质量浓度分别在51.0、15.8、10.8、16.5、2.3和15.7mg/L以下,满足天津市农村污水处理厂排水标准,改造后工艺运行更加稳定,出水NH3-N和TN有明显改善,符合农村污水处理要求。     

生物接触氧化法处理印染废水工艺细菌分析

以广东新会市德发废水处理厂为全对厌氧池和曝气池段细菌进行了分析,共分离出２７株菌株,分别属于４个属,其中芽胞杆菌和假单胞菌为优势菌株,约占总鉴定菌数的６０％。     

厌氧池-潜流人工湿地处理低浓度农村生活污水的研究

研究了厌氧池-潜流人工湿地系统（anaerobic tank-subsurface flow constructed wetland systerm,AT-SFCW）对江苏省常熟市农村生活污水的处理,探讨了该系统对生活污水中主要污染物的去除效果,并将厌氧池部分与湿地部分的处理效果进行了比较。结果表明,该系统对化学需氧量(CODcr)、总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH3-N)、硝氮(NO3--N)的总平均去除率分别达到44.3%、42.7%、73.9%、45.6%、37.5%,出水平均浓度分别为16.9、5.2、0.1、3.3、1.4 mg/L,达到国家城镇污水处理厂污染物排放一级A类标准（GB18918-2002）。系统中厌氧池部分对CODcr、TN、NO3--N的去除率分别达到17.4%、6.7%、57.7%。TP经厌氧池后有较明显的上升,升高率达到15.3%。系统中湿地部分对TP、NH3-N、TN、CODcr的去除起主要作用,去除率分别达到89.2%、44.5%、36.0%、26.9%。该系统对农村生活污水的处理效果较好,建设运行成本低廉,维护管理方便,适合农村地区生活污水处理的运用与推广。     

蚯蚓强化土地处理农村污水的试验研究

一般的污水土地处理方式存在容易堵塞、水力负荷小等缺点。为了提高土地处理的效率,将一种特殊的蚯蚓引入土地处理中,形成一种新型的蚯蚓强化土地处理系统,它能利用蚯蚓的生活习性强化土地处理效果。通过在试验室内搭建土地处理和蚯蚓强化土地处理系统,对农村生活污水进行模拟处理试验,并且对两种处理系统出水进行水质测试。结果表明,蚯蚓强化土地处理系统对水中污染物的去除率比土地处理系统的高出很多。土地处理和蚯蚓强化土地处理对于COD、TP和TN的去除率分别为40.5%、37.7%、9.6%和66.1%、50.6%、16.8%。试验表明,蚯蚓强化土地处理系统的污水处理率是土地处理的6倍,而且蚯蚓强化土地处理系统相比土地处理系统不易发生堵塞,有效地提高了土地处理的效率。蚯蚓强化土地处理系统是一种节能省地的污水处理系统,对于农村生活污水的处理将会起到积极的作用。     

园林地慢速渗滤系统处理农村分散式生活污水

针对农村分散式生活污水处理设施缺乏而面源污染严重的问题,该研究从土壤自净功能出发,结合传统土地慢速渗滤处理系统和澳大利亚FILTER系统技术特点,提出了园林地慢速渗滤农村生活污水处理系统,优化了污水处理工艺中的布水和排水系统,提高了系统的污水接纳与处理能力。试验结果表明该系统对TN(总氮)、TP(总磷)、COD(化学需氧量)、TOC(总有机碳)、NH4+-N(铵态氮)均有较好去除效果,平均去除率分别为80.7%、89.2%、89.5%、60.2%、85.7%,出水水质达到一级A类标准。该系统对农村生活污水处理效果良好,具有技术可行、成本有效和管理方便等特点,为中国现阶段农村生态环境建设提供参考。     

农村生活污水地埋式无动力厌氧处理技术研究

该文根据厌氧生物膜技术和推流原理,采用内充空心球状填料的地下厌氧管道式或折流式反应器为处理设备,研究了农村生活污水地埋式无动力厌氧达标处理技术(UUAR)。经过一年多的小试、中试及实际应用,结果表明：在水力停留时间1d及常温条件下,UUAR对农村生活污水COD_{Cr、BOD5、SS、T-N、T-P、大肠菌群、细菌总数和蛔虫卵的平均去除率分别达到66.1%~68.3%、70.8%~76.8%、80.5%~90.2%、18.26%~23.0%、33.9%~35.2%、95.8%~99.8%、37.4%~82.9%和78.7%~100%,出水水质稳定达到国家二级排放标准;通过优化设计和调节球状填料的配比,并延长水力停留时间至2d,出水可达到国家一级排放标准,且未出现剩余厌氧污泥的积累问题。UUAR无日常运行费用,适宜于农村生活污水的分散处理。}     

广西农村生活污水处理工艺筛选

以广西隆林县右江流域生态环境综合整治工程为例,通过分析广西农村生活污水排放方式、组成和规律,有针对性地提出常规人工湿地、水解酸化+生态滤槽+接触氧化处理工艺、膜生物反应器(Membrane Bio-Reactor,MBR)和多级生态净化污水处理技术4种处理工艺,根据广西农村实际情况提出了筛选原则,进而探索广西农村生...     

高效功能陶粒生物滤池处理农村生活污水研究

利用粉煤灰、锯末和铁矿石等废弃物,经造粒和高温烧结,自行开发了两种高效功能陶粒,并将其与沸石以“砖墙”式嵌套填充,构筑了高效功能陶粒生物滤池。采用该生物滤池,研究对农村生活污水（COD：200mg·L^-1,NH3-N：20mg·L^-1,TP：4．0mg·L^-1）的深度脱氮除磷作用。结果表明,高效功能陶粒具有表面粗糙,比表面积大,机械强度高,耐酸碱性能好和无重金属溶出等优点。该生物滤池上下部分分别形成好氧区和厌氧区,从而达到深度脱氮除磷效果。在水力停留时间（HRT）为2．15～5．73h,水力负荷为2．8—7．5m^3·m^-2·d^-1时,两个生物滤池对氨氮（NH3-N）、总磷（TP）和化学需氧量（COD）均具有很好的去除效果,两个功能陶粒生物滤池的去除率分别达到83．6％-98．3％、89．1％～99．7％和84．4％-95．2％,优于普通生物滤池。     

植物浮岛湿地处理太湖流域农村生活污水效果

为了探讨植物浮岛人工湿地对农村生活污水的处理效果,选用女贞、小叶女贞、红冬青和蕙兰4种陆生植物,构建植物浮岛湿地,进行农村生活污水处理试验。结果表明,在模拟自然条件下,水力停留时间为6 d,COD、氨氮、总磷和浊度的去除率分别达到60%、65%、60%和70%;而在间歇增氧条件下,可使COD、氨氮和浊度去除率提高至80%以上,水力停留时间缩短至5 d。动力学分析表明,间歇增氧植物浮岛系统中COD降解过程符合一级反应,其中,女贞的反应速率常数k为-0.591,蕙兰的反应速率常数k为-0.978。氨氮的降解符合零级反应,女贞和蕙兰对氨氮的降解速率分别为46.32 mg/d和43.76 mg/d。在间歇增氧植物浮岛湿地中,植物根系及其表面生物膜对污水中污染物的降解有较好的协同作用。示范工程1 a多连续运行表明,人工植物浮岛湿地一年四季对农村生活污水均有较好的处理效果,出水指标可达《污水综合排放标准(GB8978-1996)》一级B排放要求。该研究对于指导江南（太湖）及类似地区采用植物浮岛湿地处理农村生活污水有一定的参考价值。     

村镇生活污水净化沼气池设计图例技术分析

通过调研,从四川、浙江和江苏收集整理了一些具有代表性的生活污水净化沼气池设计图例。该文就其中五个典型沼气装置的特点进行了技术分析,以期为这一技术的优化设计提供依据。中国这类沼气池有共性的技术特点,即均采用二级厌氧消化加后处理措施(兼氧滤池)的处理模式,但是各自在单元设计上存在差异。近期设计与早期设计相比较,采用合流型进水方式较多,同时倾向于简化处理单元。现有部分装置设计中参数选用随意性较大,填料使用有问题,这些都影响到装置对生活污水处理的效果。     

基于模糊积分模型的农村生活污水处理模式综合评价方法

目前生活污水污染问题是农村人居环境和生态环境恶化的重要原因之一。该文对现有中国农村生活污水处理技术和工艺、典型工程处理效果和运行状况以及存在的问题进行调查和分析,从经济、技术、环境3个方面筛选评价指标,通过层次分析法与熵值法相结合的主客观综合赋权法确定各评价指标的权重,构建农村生活污水处理技术评价指标体系;采用分层模糊积分模型对15种现有农村生活污水处理技术模式进行综合评价和排序,最终筛选出三级塘生物生态强化处理技术、户用生态滤池、厌氧-(兼氧)-人工湿地、生物接触氧化-生态沟渠、一体化净化槽、厌氧-兼氧-好氧三级生物滤池、厌氧-土地处理、生态滤池-生态塘、厌氧-生物接触氧化-人工湿地、地埋式微动力氧化沟10种技术模式,推荐作为中国农村生活污水处理典型技术模式。该文对中国农村生活污水治理工程建设具有一定的参考价值。     

脱氮除磷生物滤池填料制备及其对农村生活污水的处理效果

针对农村生活污水处理过程中,总氮(TN)和总磷(TP)难以直接达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A排放标准的难题,该研究研制出一种新型脱氮除磷滤料,并对其表征。扫描电镜结果表明该滤料亲水性较好,表面粗糙,大量的空隙和较大的比表面积利于微生物挂膜;光学显微镜观察结果表明,生物膜生长状况良好,活性较高,无需反冲洗就能长期稳定运行。将该新型滤料用于两级生物滤池对农村生活污水的处理研究,考察了水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)、气水比、回流比及温度对系统TN和TP处理效果的影响。研究发现,在一定范围内,污染物质的去除率与水力停留时间和温度成正相关,随着气水比和回流比的增大先上升后下降;温度对TN去除的影响较为显著。试验得出系统运行的最适工况:HRT 5 h,气水比10:1,回流比50%,最利于系统脱氮温度为27℃。系统在最佳试验条件下稳定运行后,出水COD(化学需氧量)、NH_3-N、TN和TP平均质量浓度分别为18.53、0.66、9.78、0.30 mg/L,平均去除率分别为89.82%、99.80%、59.05%、88.31%,满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A排放标准要求。研究结果可为实际工程和理论研究提供参考。     

垂直流人工湿地出水口位置与植物种类对农村生活污水净化效果的影响

利用3 种栽种植物的美人蕉(Canna indica Linn)湿地(M)、狼尾草[Pennisetum alopecuroides (Linn.) Spreng]湿地(L)、苏丹草[Sorghum sudanense (Piper) Stapf]湿地(S)和未栽种植物的对照湿地(CK), 研究高、中、低出水口及不同植物对垂直流人工湿地污水净化效果的影响。垂直流人工湿地进水来自常熟农业生态试验站生活污水厌氧池, 以间歇式进水方式运行, 进水水力负荷为0.15 m³·m^-2·d^-1。结果表明: 不同出水口位置对NH₄⁺-N(铵态氮)、NO₃^--N(硝态氮)、COD(化学需氧量)的去除率存在显著性差异。随着出水口位置的降低NH₄⁺-N 的去除率显著增加, 最大去除率达到98.3%。出水口位置升高NO₃^--N 与COD 的去除率则显著增加, 高出水口的去除率分别达到-47.4%和64.5%。与中、低出水口处理相比, 高出水口的TN(总氮)去除率提高22.5%~27.6%。而对TP(总磷)的去除率恰恰相反, 高出水口处理TP 去除率比中、低出水口低20.6%~28.9%。3 种有植物湿地—美人蕉湿地、狼尾草湿地、苏丹草湿地对NO₃^--N、TN、TP、COD去除率显著高于未栽种植物的对照湿地, 分别提高74.4%~98.6%、11.3%~17.8%、8.60%~16.3%与14.1%~19.0%。3 种植物湿地之间对NO₃^--N、TN、TP、COD 去除效果没有显著差异。对NH₄⁺-N 的去除效果, 美人蕉湿地显著低于其他3 种湿地。以上结果表明, 通过对垂直流人工湿地的出水口位置控制和栽种湿地植物,可以有效地改变污染物的去除效果。     

厌氧/缺氧/好氧生物接触氧化处理低碳氮比污水的物料平衡

为了提高低碳氮比污水的治理效果,提出了厌氧/缺氧/好氧-生物接触氧化脱氮除磷工艺(anaerobic anoxic oxic-biological contact oxidation,A2/O-BCO),研究了该工艺处理生活污水的脱氮除磷性能,建立了该系统处理过程的碳(以化学需氧量计,chemical oxygen demand,COD)、氮、磷的物料衡算公式,同时分析评价了不同硝化液回流比(100%,200%,300%,400%)下各指标的物料平衡情况。结果表明,该工艺在充分利用原水碳源、深度脱氮除磷方面具有较强的优势,系统COD主要在A2/O中厌氧段被利用,通过反硝化聚磷菌反硝化除磷脱氮;系统COD的物料衡算公式平衡百分比分别为96.4%、99.6%、98.7%和98.3%,氮的物料衡算公式平衡百分比分别为99.7%、98.2%、99.2%和96.5%,磷的物料衡算公式平衡百分比分别为92.0%、98.1%、93.3%和90.4%;荧光原位杂交表明生物膜中有厌氧氨氧化菌存在,且其数量占全菌比例的0.6%~2.7%,生物接触氧化的氮损失可能是由于发生了厌氧氨氧化反应;在硝化液回流比为300%时,系统氮、磷去除效果最好,出水达到国家城镇污水处理厂污染物排放标准一级A标准。该研究有助于更好地理解和分析工艺系统有机物、氮和磷的分布及变化情况,并且为评价试验数据的可靠性以及数学模型的建立提供了理论依据和指导,能更好地推广到分散型、量小且日变化系数较大的农村生活污水的治理事业中。     

Carbon and nitrogen mineralization of sewage sludge compost in soils with a different initial pH

Soil properties may affect the decomposition of added organic materials and inorganic nitrogen (N) production in agricultural soils. Three soils, Potu (Pu), Sankengtzu (Sk) and Erhlin (Eh) soils, mixed with sewage sludge compost (SSC) at application rates of 0 (control), 25, 75 and 150 Mg ha⁻¹ were selected from Taiwan for incubation for 112 days. The aim of the present study was to examine the effects of SSC application rates on the carbon decomposition rate, N transformation and pH changes in three soils with different initial soil pH values (4.8–7.7). The results indicated that the highest peaks of the CO₂ evolution rate occurred after 3 days of incubation, for all treatments. The Pu soil (pH 4.8) had a relatively low rate of CO₂ evolution, total amounts of CO₂ evolution and percentage of added organic C loss, all of which resulted from inhibition of microbial activity under low pH. For the Pu and Sk soils, the concentration of NH₄⁺-N reached its peak after 7–14 days of incubation, which indicated that ammonification might have occurred in the two soils with low initial pH values. NO₃⁻-N rapidly accumulated in the first 7 days of incubation in the Eh soil (pH 7.7). The direction and extent of the soil pH changes were influenced by the N in the SSC and the initial soil pH. Ammonification of organic N in the SSC caused the soil pH to increase, whereas nitrification of mineralized N caused the soil pH to decline. Consequently, the initial soil pH greatly affected the rate of carbon decomposition, ammonification and nitrification of SSC.     

Carbon sequestration in a limestone quarry mine soil amended with sewage sludge

To reclaim a limestone quarry, 200 and 400 Mg/ha of municipal sewage sludge were mixed with an infertile calcareous substrate and spread as mine soil in 1992. Soil samples were taken 1 week later and again after 17 yr of mine soil rehabilitation so as to assess changes in the amount and persistence of soil organic carbon (SOC). Sludge application increased SOC as a function of the sludge rate at both sampling times. Seventeen years after the sludge amendments, the nonhydrolysable carbon was increased in the 400 Mg/ha of sludge treatment. The recalcitrance of SOC was less in sludge‐amended soils than in the control treatment at the initial sampling, but 17 yr later this trend had reversed, showing qualitative changes in soil organic carbon. The CO₂‐C production had not differed between treatments, yet the percentage of mineralized SOC was less in the high sludge dose. When the size of active (C_active) and slow (C_slow) potentially mineralizable C pools was calculated by curve fitting of a double‐exponential equation, the proportion of C_active was observed to be smaller in the 400 Mg/ha sludge treatment. Soil aggregate stability, represented by the mean weight diameter of water‐stable soil aggregates, was significantly greater in mine soil treated with the high dose of sludge (18.5%) and SOC tended to be concentrated in macro‐aggregates (5–2 mm). Results suggest that SOC content in sludge‐amended plots was preserved due by (i) replacement of the labile organic carbon of sludge by more stable compounds and (ii) protection of SOC in aggregates.     

污泥和水溶性重金属盐的植物有效性比较研究

采用盆栽方法研究了污泥中重金属的植物有效性,并与等量重金属盐进行了比较。结果表明,施用污泥50 g/kg土和100 g/kg土能明显增加番茄和玉米苗期地上部Zn、Cu、As的含量,对Cr、Ni、Pb含量影响不大。施用污泥可以降低玉米苗期地上部Cd的含量。施用污泥与施用等量水溶性重金属盐比较,污泥重金属有效性低于水溶性重金属盐的有效性。在土壤污泥施用量为50 g/kg时,污泥重金属在番茄苗期的Zn、Cu有效系数分别为80.9%和54.8%;玉米苗期Zn、Cu的有效系数分别为53.4%和70.3%;污泥用量为100 g/kg土时,污泥重金属在玉米苗期的Zn、As有效系数分别为74.5%和64.4%。