第 1 章  緒論

目前，在環(huán)境污染治理領(lǐng)域，污水處理主要包括兩種技術(shù)模式：一種是集中式處理模式，即市政污水主要通過污水管道，將污水收集到污水處理廠，采用常規(guī)生物膜法或活性污泥法集中進(jìn)行處理。集中式污水處理技術(shù)具有基建成本和運(yùn)行管理費(fèi)用高，需要專門人員運(yùn)行及管理，最主要的是需要完善的污水收集及運(yùn)輸系統(tǒng)[1]。另一種是分散式處理模式。在療養(yǎng)院、別墅區(qū)、度假村、村鎮(zhèn)等分散區(qū)域缺少較完善的污水收集與排放管網(wǎng)系統(tǒng)，這些分散區(qū)域產(chǎn)生的生活污水比城市污水處理更加困難[2，3]。由于缺少完善的排水系統(tǒng)和污水處理設(shè)施，當(dāng)?shù)鼐用耠S意向周環(huán)境排放生活污水，導(dǎo)致附近水域出現(xiàn)富營養(yǎng)化、水華等環(huán)境問題[4]。 分散式生活污水主要具有以下特點(diǎn)：（1）來源廣，面源分布較大，比較難以收集；（2）增長比較快。隨著人民生活水平的不斷提高，生活方式發(fā)生了較大變化，生活污水產(chǎn)量逐年的增加；（3）大部分生活污水有機(jī)物較多，可生物降解性較好，生物處理方法為主要去除途徑。分散式生活污水具有上述特點(diǎn)，決定了其處理方法須具有常規(guī)污水處理方法所不具有的特性：運(yùn)行和維護(hù)成本低，管理簡單，動力消耗低，出水水質(zhì)好，抗水力和污染沖擊能力強(qiáng)，污泥處理方法簡單易行，最主要的是不需要污水收集排放等管網(wǎng)系統(tǒng)[5，6]。

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第 2 章 地下滲濾改良基質(zhì)對污染物的去除效果

2.1  實(shí)驗(yàn)材料和方法

有機(jī)物降解主要發(fā)生在覆土層和布水層，依靠土壤等基質(zhì)過濾吸附作用和微生物降解作用。有機(jī)物隨著污水進(jìn)入滲濾系統(tǒng)布水層，首先在尼米槽中匯集，然后在毛細(xì)管力的作用下向上爬升，爬升到一定高度，再在重力作用下向下運(yùn)動。在此過程中有機(jī)物被土壤等基質(zhì)過濾，隨之被基質(zhì)吸附截留，然后被微生物氧化還原分解。污水與基質(zhì)不斷接觸過程中，污水中大部分有機(jī)物被微生物氧化分解而去除[25]�；|(zhì)的主要作用為：一方面為污水提供良好的滲濾條件，為污染物的去除提供良好的介質(zhì)和環(huán)境，另一方面，作為載體，可以為植物生長和微生物生長繁殖提供營養(yǎng)[48]。 

2.2  結(jié)果與分析

如表 2.5，經(jīng)過一定時間馴化后，隨地下滲濾系統(tǒng)進(jìn)水 COD 濃度波動，  1#、2#、3#和 4#系統(tǒng)出水 COD 濃度發(fā)生一定的波動，最終比較均穩(wěn)定且小于 40mg/L，出水均已達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）一級 A 標(biāo)準(zhǔn)；其中，1#、2#、3#和 4#系統(tǒng)去除率均在在 80%以上。1#系統(tǒng)出水效果最差，出水 COD均值為 23.15 mg/L  ，去除率均值為 80.37%，分別比 2#、3#和 4#系統(tǒng)分別低 7.47%、8.07%、5.35%；3#系統(tǒng)出水效果最好，出水 COD 均值為 13.56 mg/L，去除率均值為 88.45%，較高于 2#和 4#系統(tǒng)。

第 3 章  改進(jìn)型地下滲濾系統(tǒng)對污染物去除效果 ........ 31 

3.1  實(shí)驗(yàn)材料和方法 .................. 31
3.2  結(jié)果與分析 ........ 33
3.3  本章小結(jié) ................... 37 
第 4 章  地下滲濾運(yùn)行參數(shù)的優(yōu)化及其對污染物去除效果的影響 ...... 39 
4.1  實(shí)驗(yàn)材料和方法 ......... 40
4.2   結(jié)果與分析 .......... 42
第 5 章  地下滲濾在高濃度含氮廢水處理中的應(yīng)用 ........... 55 
5.1  養(yǎng)豬廢水簡介 ................ 55 
5.2  實(shí)驗(yàn)材料和方法 ................ 57
5.3  結(jié)果與分析 .................... 58

第 5 章 地下滲濾在高濃度含氮廢水處理中的應(yīng)用 

5.1  養(yǎng)豬廢水簡介 

養(yǎng)豬廢水具有排放量大，有機(jī)物和氨氮含量高，懸浮物較高，臭味大，沖擊負(fù)荷強(qiáng)，處理較難等特點(diǎn)[92]。資料顯示，養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生的廢物總量是工業(yè)固體廢棄總量的2.4倍，COD的產(chǎn)量也遠(yuǎn)大于生活污水和工業(yè)廢水COD總量之和[93]。目前，隨著養(yǎng)豬業(yè)的發(fā)展，豬場排出廢水已經(jīng)逐漸成為國內(nèi)某些地區(qū)的主要污染源。大量養(yǎng)豬廢水排入到江河湖等庫中，消耗了水中大量溶解氧，導(dǎo)致水質(zhì)變黑、變臭；污水中攜帶的大量氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)導(dǎo)致水體發(fā)生富營養(yǎng)化，造成水體中魚類等水生生物死亡，甚至引起水體喪失灌溉、景觀等功能。隨著我國養(yǎng)豬業(yè)的不斷快速發(fā)展，養(yǎng)豬廢水終會成為一個越來越重要的污染源，治理養(yǎng)豬廢水已經(jīng)迫在眉睫。 目前，處理養(yǎng)殖廢水主要包括三種模式[93，94]，見表 5.1：

5.2  實(shí)驗(yàn)材料和方法

供試水樣為沈陽市東陵區(qū)林鳳畜牧養(yǎng)殖場蓄積池污水見圖5.1，其是養(yǎng)豬廢水、生活污水、雨水的混合廢水，經(jīng)若干天沉淀后采集上清液，由于采集時間是 6 月份初，天氣較熱，沖刷豬舍污水較多，，外加較多的降水，污染物濃度低于常規(guī)養(yǎng)豬廢水，其主要水質(zhì)指標(biāo)見表 5.2. 地下滲濾應(yīng)用范圍主要集中在處理分散生活污水，包括農(nóng)村、別墅區(qū)、高速公路服務(wù)區(qū)、旅游區(qū)等比較分散區(qū)域內(nèi)的生活污水。目前，隨著研究不斷深入，地下滲濾開始逐漸應(yīng)用到其他行業(yè)廢水或者污水中。洪翩翩[89]研究地下滲濾系統(tǒng)處理地表水中的五價砷表明，改造后的地下滲濾對低濃度的五價砷具有較好的處理效果，地下滲濾對低濃度砷廢水去除有較好的應(yīng)用前景。王紹春等[90]將地下滲濾應(yīng)用到園林景觀水修復(fù)中，結(jié)果表明，地下滲濾可以明顯的去除景觀水中氮、高錳酸鹽等物質(zhì)，提高景觀水水質(zhì)，并且受外界條件影響較小。還有研究者分別將地下滲濾應(yīng)用到污染的河水和其他廢水[62，91]。上述研究表明地下滲濾可以應(yīng)用到其他行業(yè)廢水當(dāng)中，但很少有將地下滲濾應(yīng)用到高濃度的含氮廢水，本章以養(yǎng)豬廢水為例，驗(yàn)證地下滲濾應(yīng)用到高濃度含氮廢水中的可行性。
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第 6 章 結(jié)論與建議

本文圍繞高負(fù)荷地下滲濾系統(tǒng)強(qiáng)化脫氮問題，通過閱讀大量文獻(xiàn)，分析了脫氮機(jī)理及其影響脫氮因素，重點(diǎn)研究基質(zhì)改良、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)改進(jìn)以及運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化等內(nèi)容，搭建了地下滲濾模擬裝置與平臺；在高負(fù)荷條件下運(yùn)行實(shí)驗(yàn)裝置，考察高負(fù)荷條件下地下滲濾系統(tǒng)的脫氮效果，并將地下滲濾應(yīng)用于養(yǎng)豬廢水處理過程，得出如下結(jié)論： （1）在高水力負(fù)荷條件下，通過基質(zhì)改良研制了一種強(qiáng)化地下滲濾系統(tǒng)脫氮效果的生物基質(zhì)，主要包括草甸棕壤、沙子、活性污泥，煤渣，膨潤土，稻殼，并按照一定的比例混合而成。滲濾系統(tǒng)床體覆土層為草甸棕壤，布水層為草甸棕壤、活性污泥、煤渣和膨潤土（體積比 5:1:3:1）混合物，滲濾層為草甸棕壤、砂子、稻殼和煤渣（5:1:1:3）混合物，該滲濾系統(tǒng)脫氮除率較高；相對未添加膨潤土的地下滲濾，添加膨潤土對 COD、TP、NH4+-N 和 TN 的去除分別提高了 7.47%、2.24%、12.41%和 7.41%，添加稻殼可以使系統(tǒng)總氮去除率比未添加稻殼的系統(tǒng)提高了 4.07%，且出水滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中的一級 A 標(biāo)準(zhǔn)。

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參考文獻(xiàn)（略）

本文編號：71472