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第16卷第4期污染防治技术2(()j3年12月DAF+CW组合处理中小城镇生活污水关叶亚玲,何成达,谈玲,鲁梦江(扬州大学水利与建筑工程学院环境工程系,江苏扬州225009)摘要:阐述了降流式厌氧生物滤池(DownAnaeorbicBiiof一ter)的特点和人工湿地(eonsturetedwetland)的去污机理。DAF启动快,不需回流,水力停留时间3h时,coD容积负荷率为1.12一1.38k留(m3·d),coD去除率为印%左右,其后续工艺cw能对COD进一步去除,而且能有效地脱N除P。经DAF十CW组合,出水水质达到G1B8918一2〔X)2一级A标准,并能回用。关键词:降流式厌氧生物滤池;人工湿地;中小城镇;生活污水;回用中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1(M辫一695X(2oo3)04一0261一03DownAnaerobicBioiflterandConstructWetlandProcessTreaitngDomesticSewageinMeidumandSmallTownsYEYa一ling,HECheng一da.TANUng,LUMeng一jiang(刀印,.ofEnviorn、nralE刀9.,oCll聊of刀扒laruli。adn庄crhiteezuerD哨.,aYn邵houlln动.,aY刀921理ou,iJang名u2250()9,hCina)A加tract:Theeharaetesrof(DAF)andthepuirifeationmeehanismofeonsturetedwetland(CW)15sumn,arized.l)AF15quiokstartingandbaeknow15unneeessa叮.whenthevolumeloadingratearngesform1.12kg/(m3·d)t.)1.3sk岁(m,·d),thehy击au恤i。retentiontime153handtheermovaleiffeieneyofCOD15ahout60%.hTeeontinuousproeessofCWeanfurtherremoveCODan(1removehi;、logiealnitor-genandphosphourseffeetivelyAfterthetreatmentbyintegratedDAFandCW,thedisoha吧edwaterqualityeanmeetthestandardsifrstelasstypeAofGB18918一2的2andbereeyeled.Keywords:downanaerobiebioiflter:eonstruetwetland:mediumandsmalltowns;domestiesewage;reeyele随着经济的迅速发展,城镇人口不断增加,规模不断扩大,环境问题日趋突出。生活污水是城市发展中的产物,其产生量也不断增加。近80%的生活污水未经处理直排江河湖海,生活污水中大量的污染物质会加重受纳水体的污染,造成水体水质恶化,特别是污水中含有的大量氮、磷,会使水体富营养化。水体的富营养化问题引起了人们的普遍关注,国内外对氮、磷的排放标准越来越严格。常规的生化二级处理工艺,能有效地降低污水中的Bo几和SS,但对N、P等营养物只能去除10%-20%,其结果远不能达到二级排放标准。同时,常规的生化二级处理工艺,限于投资和运行费用过高,运行管理复杂,难以在中小城市推广。因此,研究开发投资少、运行费用低、操作简单、适应性强,考虑脱氮除磷的生物污水处理工艺显得尤为重要。介绍一种新型的生活污水处理工艺—降流式厌氧生物滤池(DownAnaeorbiCBi旅lter)与人工湿地(Consturetedwetland)组合工艺处理中小城镇的生活污水。1DAF反应器去污机理DAF是一种内部填充有微生物载体的降流式厌氧生物反应器。载体选用聚丙烯悬浮球,漂浮于反应器的上部,厌氧微生物部分附着生长在填料上,形成厌氧微生物膜,部分微生物以厌氧活性污泥的形式存在于填料空隙间,处于悬浮状态。废水流过已经挂膜的填料,在微生物膜的吸附与代谢以及滤料截留的共同作用下,污水中的有机污染物得以分解与去除,并能产生沼气L`{。2人工湿地去污机理人工湿地(CW)是根据自然湿地模拟的人工生*基金项目:江苏省教育厅高校科研基金资助项11:l)ATB十Cw处理乡镇生活污水及资源化研究(胆心FB61更洲娜。)收稿日期:2X()3一08一05;修订日期:2003一09一04作者简介:叶亚玲(1968一),女,江苏靖社人,讲师,硕上,主要从事给排水专业教学与科研工作143叶亚玲等.DAF十CW组合处理中小城镇生活污水第16卷第4期2可X)3年12月态系统,是一种新型废水处理工艺。它利用自然生态系统中所发生的物理、化学和生物作用的综合效应来实现对废水的净化仁2)。人工湿地对污染物的降解与去除主要有几个方面:其一,湿地植物通过光合作用产生的氧气,一部分通过植物的茎、根毛输送并释放到湿地环境中,供给湿地床除污需氧量,而植物利用和吸收污水中的N、P等污染物,在繁殖生长的同时,污染物得到降解与去除,同时,污水流经填料,填料表面生物膜的生物代谢作用而降解污染物;其二,由于茎、根毛对氧气的输送,在根毛周围形成了一个好氧区域,而离根系较远的区域呈现缺氧状态,更远的区域则处于厌氧状态,使根系周围的水环境中,依次呈好氧、缺氧及厌氧状态,相当于许多串联或并联的AZo单元,使硝化和反硝化同时发生,实现生物脱氮。湿地系统对氮的去除主要是取决于微生物的硝化和反硝化作用川,对磷的去除是在还原区以磷酸盐的形式释放到流动相中,而在好氧区除磷菌有过度吸收磷酸盐的能力,将磷吸收去除;此外,湿地床中植物对磷的吸收及表层土壤(含钙)中钙与磷的反应、含钙填料与磷的反应对磷的去除也有一定的效果。悬浮填料,直径为25mm,略轻于水,该填料比表面积大。装置有效容积为3.25oL试验用水取自扬州大学水建学院生活区化粪池出水,coD浓度平均值为156mg/L,pH二6.8左右,水温为26℃,试验中主要检测项目为Co从r、pH值。(2)试验结果与讨论反应器采用直接启动的方法,取扬州中丹啤酒厂污水处理站的消化污泥作为厌氧接种污泥,生活污水与厌氧接种污泥各占50%,同时投加适量玉米粉,静态接触Zd,连续进水,Zd后填料表面颜色明显变黑,一周后发现填料表明形成一薄层生物膜,在经过两周运行,生物膜生长情况良好,以后出水水质逐趋稳定。实验数据见表1。表1DAF处理生活污水运行效果天数/dCoD/(mg·L一’)出水州一6768进水出水去除率/%l(HRT)容积负荷率//h「掩·(耐.’l)一’〕3一46~78~1314~17132~15495~12022~28123~16891~13221一26169一176108~11336巧5~16979~8545~53l4()~17356~676()~6100.45一0,53.50.45~0.62.00.81~0.85.00.93一1.01,0112~1.386.97.018~22145一16473~7750一532.01.74一I,976.93DAF+CW组合处理生活污水3.1中小城镇生活污水的特征和处理要求(l)中小城镇人口较少,分布广而且分散,生活污水水质、水量波动性大,排水管网很不健全,因此,所选污水处理工艺应抗冲击负荷能力强,而且把污水都收集到一起处理不大可能,就近单独处理比较现实;(2)中小城镇经济力量薄弱,因此,污水处理应充分考虑造价低、运行费用少、低能耗或无能耗的工艺;(3)中小城镇缺乏污水处理专业人员,所选工艺应运行管理简单、维护方便。3.2DAF+CW组合DAF反应器是一种简易、低耗的污水处理装置,原则上只是一种预处理工艺,单独的厌氧处理没有提供对N、P等营养元素去除的环境,N、P基本上没有去除【’〕,出水c0D也仍然偏高,因此,对DAF出水进一步处理很有必要。(l)DAF的小试供试的DAF反应器用有机玻璃制成,直径9.1cm,高looCm,填料投加比例为50%,采用宜兴建达填料厂生产的聚丙烯多孔球型144试验表明,DAF挂膜容易,不需污泥回流,处理生活污水达到稳定运行时,(tHR)T为3h,对COD容积负荷为1.22一l.3sk岁(m,·d),eoD去除率可保持60%左右。在相同的水力停留时间下,COD去除率随负荷呈正比增加趋势。这因为当进水COD浓度较低时,微生物降解有机物的速率也较小,其降解能力不能充分发挥,当进水COD浓度增大时,促进了生物膜微生物的生长,提高了降解速率,故对CoD去除率得到了提高。(3)DAF十CW的中试中试的DAF反应器直径为30Cm,有效高度为1.5m,所用填料、反应器的结构与小试相同,人工湿地用混凝土构筑(长x宽x高为6mxZmxo.7m),池内基质有三层,底层为30一50mm小豆石(厚50mm),中l’de铺5-20mm砾石(厚450mm),表层是厚度15mm的土层(土与石灰石为10:1,石灰石粒径为5mm),湿地种植芦苇。中试的工艺流程见图1。生活污水一}初沉池}一{厌氧生物滤池卜}面石画一}人工湿地{一出水图1试工艺流程系统从2003年4月10日开始运行,到2003年8月初,记录了中试每天的进水负荷。经统计,系第16卷第4期统平均的进水负荷为0.2叶亚玲等.DAF十cw组合处理中小城镇生活污水一~一一一一闷.一一一~~~一~一一一—一一一一~2(X)3年12月m今〔。2·d),见表2。表2中试系统处理生活污水运行效果项目SS/(m装·ICol)/(n飞g·INH、一入/(啤·Ir「P/(n:g·I万870韶3049,匆间ǐ脚姚进水出水去除率/%92.782试验结果表明,经DAF十CW组合,出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918一2002的一级A标准在试验初期,系统出水中的各项污染物指标和去除率变化很大,说明系统在开始运行阶段处于不稳定状态,在初期,磷的去除率相对较高,说明床体中基质通过对磷的吸收、吸附、生成磷酸钙等沉淀物质而达到去除磷的效果,也即床体本身具有较好的脱磷功能。对SS的去除,在运行初期就呈现较高的去除率,表明SS经DAF预处理后,湿地床对其去除主要是过滤、沉淀、吸附作用的结果。五六月份正是芦苇生长的季节,长势旺盛,随着植物在基质中逐渐形成根区作用层,植物对营养物的吸收以及逐步提供了去除污染物的环境,使得污染物去除率也相应提高。由于污染物经DAF,大部分被去除,在负荷率不变的情况下,可大大缩小湿地面积,解决了人工湿地与其他好氧处理工_艺相比占地面积大的问题,而SS经DAF已去除部分,所以人工湿地也不会因悬浮物过高而造成堵塞问题。4结论DAF+Cw是一种无动力组合工艺,技术可行,经济合理,有良好的生态效益。DAF作为生活污水的预处理技术,成本低、设备简单、易于操作、管理方便。著名厌氧专家G.玫ittng。教授指出:厌氧生物处理技术如果有合适的后处理方法相配合,可以成为分散型生活污水处理模式的核心手段川。人工湿地作为DAF的后续工艺、具有处理效果好,N、P去除能力强,运转维护管理方便,造价与运行费用低等优点,将有着传统的厌氧+好氧组合工艺无法比拟的优势。人工湿地种植沼泽植物,如芦苇、美人蕉等,可增大绿化面积,美化环境,为人们提供一种贴近自然、享受自然的休闲场所。污水经进一步净化,也可满足回用,将污水就地净化,灌溉绿地或作物,获得污水处理与资源化的双佳效益,对经济与社会的可持续发展有着重要意义,DAF+Cw技术处理中小城镇生活污水有着广阔的应用前景。〔参考文献〕州贺延龄废水的厌氧生物处理打M{北京:中国轻{业出版子l一19989一14,34一35.2健肖锦城市污水处理及回川技术{M.北京:化学l业出版社2(X)2257一260.3〕G搜EENM,Fl宝IEDI王“E,Sa介aj1.Inve、一igat一〕n一)far、AI一ematrveMot己一、,〔{for、:。ri诬1、肠`,《,,,,。Consou