【摘要】：近年來,我國農(nóng)村水污染和水資源短缺現(xiàn)象十分嚴(yán)重。然而,大部分農(nóng)村地區(qū)缺少污水收集管網(wǎng)和凈化設(shè)施,生活污水基本上未經(jīng)過處理就直接排放,使江河湖泊等水體污染嚴(yán)重,甚至威脅到村民的飲用水水質(zhì)安全。因此,農(nóng)村生活污水亟需治理。地下滲濾系統(tǒng),作為一種典型的分散式小型污水處理設(shè)施,是目前處理農(nóng)村生活污水的最佳手段之一。但是傳統(tǒng)的地下滲濾系統(tǒng)由于結(jié)構(gòu)及運(yùn)行原因,往往不能同時(shí)形成很好的好氧和厭氧環(huán)境以供微生物進(jìn)行硝化和反硝化反應(yīng),故對(duì)總氮凈化效果不理想。因此,本研究以脫氮性能的改善為基本的立足點(diǎn),采用對(duì)比實(shí)驗(yàn),分別研究了不同的基質(zhì)裝填、組合方式和不同的運(yùn)行條件對(duì)污染物去除效果的影響,從而提出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)改良和運(yùn)行工藝優(yōu)化的方案；同時(shí),對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部的微生物數(shù)量、活性以及代謝多樣性等指標(biāo)進(jìn)行了測定,并分析其與水質(zhì)指標(biāo)凈化的相關(guān)性,為系統(tǒng)脫氮性能的改善提供理論支持。本研究主要成果如下：(1)基質(zhì)裝填和組合的方式會(huì)影響系統(tǒng)的凈化效果。其中,完全混合裝填和沸石、活性炭、粘土陶粒體積比為8：3：3的組合方式對(duì)污染物的凈化效果要分別好于分層裝填和沸石、活性炭、粘土陶粒體積比為3：2：2的組合方式,即各個(gè)系統(tǒng)對(duì)污染物的凈化效果依次為：系統(tǒng)4系統(tǒng)3(或系統(tǒng)2)系統(tǒng)2(或系統(tǒng)3)系統(tǒng)1。系統(tǒng)4對(duì)CODCr、NH4+-N和TN的去除率分別為79.5%、88.7%和87.7%,比系統(tǒng)1要分別高出7.0%、4.5%和3.7%。(2)系統(tǒng)的處理效果隨水力負(fù)荷的降低和干濕比的增加而升高。水力負(fù)荷為0.1～0.3m3/(m2·d)時(shí),系統(tǒng)對(duì)污染物的凈化效果差別很小；當(dāng)其提高到0.4m3/(m2·d)時(shí),對(duì)CODCr、NH4+-N和TN的去除率較0.1m3/(m2·d)時(shí)均有15%-20%的下降。間歇進(jìn)水時(shí)對(duì)污染物去除效果要明顯好于連續(xù)進(jìn)水,干濕比為3：1時(shí),系統(tǒng)對(duì)CODCr和TN的去除率比連續(xù)進(jìn)水時(shí)分別提高10%和20%左右,對(duì)NH4+-N的去除影響較小。所以水力負(fù)荷為0.1m3/(m2·d),干濕比為3：1是系統(tǒng)最佳的運(yùn)行狀態(tài),但綜合考慮凈化效果和處理能力,實(shí)際工程中可以選用0.3m3/(m2·d)的水力負(fù)荷和2：1的干濕比。(3)微生物數(shù)量和微生物活性與地下滲濾系統(tǒng)的凈化能力具有極顯著的正相關(guān)關(guān)系,即隨著微生物數(shù)量的增多和活性的提高,系統(tǒng)對(duì)污染物的去除率也會(huì)增加；但微生物代謝活性及代謝多樣性與系統(tǒng)處理效果沒有相關(guān)性,不會(huì)影響系統(tǒng)對(duì)污染物的去除。
[Abstract]:In recent years, China's rural water pollution and water shortage is very serious. However, most rural areas lack sewage collection networks and purification facilities, and domestic sewage is discharged directly without treatment, which causes serious pollution of rivers and lakes, and even threatens the safety of drinking water quality of villagers. Therefore, rural domestic sewage is in urgent need of treatment. The underground leachate system, as a typical decentralized sewage treatment facility, is one of the best ways to treat rural domestic sewage. However, due to the structure and operation of the traditional underground leachate system, it is often unable to form a good aerobic and anaerobic environment at the same time for the nitrification and denitrification of microorganisms, so the purification effect of total nitrogen is not ideal. Therefore, with the improvement of denitrification performance as the basic foothold, the effects of different substrate loading, combination methods and different operating conditions on the removal efficiency of pollutants were studied by comparative experiments. At the same time, the quantity, activity and metabolic diversity of microorganism in the system were determined, and the correlation between the improvement of system structure and purification of water quality index was analyzed. It provides theoretical support for improving the denitrification performance of the system. The main results of this study are as follows: (1) the way of matrix filling and combination will affect the purification effect of the system. Among them, the purifying effect of complete mixed loading and zeolite, activated carbon, clay ceramsite volume ratio of 8:3:3 to pollutants is better than that of layered loading and zeolite, activated carbon, When the volume ratio of clay to clay is 3:2:2, the decontamination effect of each system is as follows: system 4, system 3 (or system 2), system 2 (or system 3) system 1. The removal rates of NH4-N and TN in system 4 were 79.5% and 87.7%, respectively, which were higher than those in system 1 by 7.5% and 3.775% respectively. (2) the treatment efficiency of the system increased with the decrease of hydraulic load and the increase of dry-wet ratio. When hydraulic load is 0.1~0.3m3/ (M2d), the effect of purifying pollutants by the system is very small, and the removal efficiency of NH4-N and TN of CODCrN is 15% -20% lower than that of 0.1m3/ (m2 d) when it is raised to 0.4m3/ (m2 d). The removal efficiency of COD _ (Cr) and TN was increased by about 10% and 20% respectively when the dry and wet ratio was 3:1, and the removal rate of NH _ 4-N was little. Therefore, the hydraulic load of 0.1m3/ (m ~ 2 d), dry-wet ratio is 3:1) is the best running state of the system, but the purification effect and treatment ability are considered synthetically. In practical engineering, the hydraulic load of 0.3m3/ (M2d) and dry-wet ratio of 2:1 can be selected. (3) there is a very significant positive correlation between the quantity and activity of microorganism and the purification ability of underground leachate system, that is, with the increase of the number and activity of microorganism, The removal rate of pollutants was also increased, but there was no correlation between microbial metabolic activity and metabolic diversity, which would not affect the removal of pollutants by the system.
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：X799.3

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本文編號(hào)：2135521