组合稳定塘系统对污水处理厂CAST工艺出水深度处理试验

组合稳定塘系统对污水处理厂CAST工艺出水深度处理试验研究重庆大学硕士学位论文学生姓名：王珺指导教师：张智教授专业：市政工程学科门类：工学重庆大学城市建设与环境工程学院二O一一年四月StudyonAdvancedTreatmentoftheCASTEffluentbyStabilizationPondsAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheDegreeofMasterofEngineeringByWangJunSupervisedbyProf.ZhangZhiMajor:MunicipalEngineeringCollegeofUrbanConstructionandEnvironmentalEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaApril,2011中文摘要I摘要随着城市化的迅速发展，水污染现象变得越来越严重。加强污水处理、提高污水厂出水水质，是防止水体遭到进一步污染的主要途径。人类环保意识的加强，政策法规对污水厂出水水质要求的不断提高，使污水的深度处理变得越来越重要。稳定塘作为是一种利用天然净化能力的生物处理构筑物的总称，能够有效去除污水中的有机物，具有投资省、运行管理方便、成本低等优点。近年来在国内外得到了广泛的应用，具有广阔的市场前景。镇江市地处长江三角洲，是一座集工业、港口、旅游为一体的城市，加强水环境的保护显得尤为重要。随着国家对环境保护的重视，镇江市也作出了相应措施。《镇江市“十一五”主要污染物减排规划》中规定，2008年起，镇江市所有污水处理厂尾水排放均要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A排放标准的要求。征润州污水厂主要负责镇江市主城区生活污水，采用CAST工艺，出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准。通过对污水厂出水水质的分析，发现该污水厂对COD、BOD5、TP去除效果较好，而对TN、NH3-N、SS的去除效果较差，经常出现超标。特别是在冬季气温较低的情况下，氮的去除效果变得更不理想。本文阐述了稳定塘系统及其小试装置的设计，系统由调节塘、好氧塘、兼性塘和生物塘串联系统组成，试验装置采用等水力停留时间准则对稳定塘系统进行模拟。该稳定塘系统作为深度处理塘，对污水厂二级出水作进一步处理；好氧塘采用较常规水深较大的设计，可由曝气机对塘水进行充氧。生物塘中种植风车草、水芹菜、菹草和菱等水生植物，并养殖鲤鱼、鲫鱼、鲢鱼等鱼类构成生物塘生态系统。试验研究了温度、溶解氧、水力停留时间等因素对稳定塘系统深度处理的影响和变化规律，以及稳定塘系统各单元对主要污染物去除的效能和贡献率，为工艺调控和运行模式的选择提供依据。试验主要分为冬季、夏季两个阶段。在每个阶段考察稳定塘系统对征润州污水厂二级出水进行深度处理过程中对氮、磷等有机物去除的情况。在冬季阶段，总停留时间为6.4d，此阶段稳定塘系统对COD、TN、NH3-N、TP、SS的去除率分别为50%、40%、70%和55%；在夏季阶段，采用较长的总停留时间10.6d时，稳定塘系统对COD、TN、NH3-N、TP、SS的去除率分别为60%、90%、98%和92%；总停留时间为7.9d时，稳定塘系统对COD、TN、NH3-N、TP、SS的去除率分别为58%、74%、98%和95%；总停留时间为5.4d重庆大学硕士学位论文II时，稳定塘系统对COD、TN、NH3-N、TP、SS的去除率分别为55%、56%、97%和76%。通过对有无水生植物情况下试验结果的对比，发现水生植物可以使COD、TN、NH3-N、TP的去除率提高6~12%、15~25%、20~30%和13~22%。试验结果表明，水生植物在稳定塘系统中对污染物去除起到明显的促进作用，该装置能够有效的去除污水中主要污染物，出水主要指标均达到《城镇污水厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准。关键词：稳定塘，深度处理，CAST，二级出水英文摘要IIIABSTRACTWiththerapiddevelopmentofurbanization,waterpollutionhasbecomemoreandmoreserious.Enhancingthetreatmentofwastewaterandimprovingthequalityofeffluentareimportantapproachestopreventwaterfromfurthercontamination.TheimprovementofourEnvironmentalawarenessandqualityofwastewatertreatmentplanteffluent,maketheadvancedtreatmentofwastewaterbecomingmoreimportant.Stabilizationpondsarebiologicaltreatmentsystemthatpurfyingwaterbynaturalself-purificationcapability.Stabilizationpondshasmanyadvantages,suchaslowcostofinvestmentandenergy,convenienceofmanagement,andcanremovethesubstanceeffectively.Theyhavebeenwidelyappliedbothathomeandabroadrecendyears,andhaveabroadmarketprospect.Zhenjiang,locatedintheYangtzeriverdelta,isanintegratedindustrial,portsandtravelfortheintegrationofthecity.Enhancingtheprotectionofwaterenvironmentbecomeparticularlyimportant.Recentlyyearsthecountrypayedmoreattentiontoenvironmentalprotection,andZhenjiangalsostrengthenedtheprotectionmeasuresofwaterenvironment.InaccordancewiththeEleventhFive-YearplanofpollutantdischargereductionofZhenjiangCity,effluentofallthewastewatertreatmentplantshouldreachgrade-onestandardAoftheurbanWWTPpollutantdischargestandards(GB18918-2002).ZhengRunzhouwastewatertreatmentplant,whichusesCASTprocess,ismainlyresponsiblefortheurbandistrict.Theeffluentcanreachgrade-onestandardBoftheurbanWWTPpollutantdischargestandards(GB18918-2002).Throughtheanalysisofeffluentwaterquality,wefindthatZhengRunzhouwastewatertreatmentplanhasgoodeffectonCOD,BOD5andTP,whiletheTN,NH3-N,SSremovaleffectarepoor,whichoftenexceedingstandards.Nitrogenremovaleffectispoorer,especiallyincaseoflowtemperatureofwinter.Thepaperdescribesthedesignofstabilizationpondsandexperimentalequipment.Thesystemconsistsofregulatingpond,aerobicponds,facultativepondsandbiologicalpondsystemcomponentsinseries.AndtheexperimentalequipmentissimulationofthestabilizationpondsbythesameHRT.Thestabilizationpondssystemisusedforadvancedtreatmentofsecondaryeffluent.Thedepthofaerobicpondisdeeperthannormal,andDOinpondissupplementedbyaerator.WeplantC.alternifoliusL,cress重庆大学硕士学位论文IVcripusandwatercaltrop,andfarmcarp,crucian,silvercarpandsoon,whichcanmakeupanartificalecosystem.Theexperimentstudiestheimpactoftemperature,DO,HRTthathavedonthetreatmenteffectandtherelationship,whichcanprovideabasisforprocesscontrol.Theexperimentstudiesefficiencyandcontributionofeachunit,whichcanprovideabasisforselectionofoperationmode.Theexperimentmainlydividedintotwostages:winterandsummer.Wewillstudytheremovalconditionofnitrogen,phosphorusandorganicmatter,etc,ateachstage.WhenHRTis6.4dinwinter,parametersincludingCOD,TN,NH3-N,TPandSSremovalefficiencyis50%,40%,70%and55%.WhenHRTis10.6dinsummer,parametersincludingCOD,TN,NH3-N,TPandSSremovalefficiencyis60%,90%,98%and92%.WhenHRTis7.9d,parametersincludingCOD,TN,NH3-N,TPandSSremovalefficiencyis58%,74%,98%and95%.WhenHRTis5.4d,parametersincludingCOD,TN,NH3-N,TPandSSremovalefficiencyis55%,56%,97%and76%.Basedonthecomparionofresultsthatwhetherwaterplantsareinthepondsornot,wefindthatwaterplantscanpromotetheparametersincludingCOD,TN,NH3-NandTPremovalefficiencyby6~12%,15~25%,20~30%and13~22%.Theresultsshowthatwaterplantscanpromotetheremovalefficiencyofpollutant.Thesystemcanremovethepollutanteffectively,andtheeffluentcanreachgrade-onestan