高效藻类塘处理农村生活污水研究黄翔峰

黄翔峰,　池金萍,　何少林,　李旭东,　杨殿海,　周　琪(同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海200092)　　　:　对高效藻类塘处理太湖地区农村生活污水的效果进行了研究。结果表明,太湖地区农村生活污水的水质受季节影响变化较大,秋、冬季的有机物浓度较夏季高3～4倍;高效藻类塘内存在的菌藻共生体系使塘内溶解氧浓度较高(保持好氧状态),而pH值则存在周期性变化;对COD的平均去除率可达70%,氨氮主要通过硝化作用去除,去除率90%,磷酸盐主要通过沉淀作用去除,去除率为50%。系统运行效果受季节性光照和温度变化影响很大,夏季停留时间需4d,冬季需8d。较高流速可强化系统的传质效果,提高了对污染物的去除能力。塘深较浅时,塘深对处理效果影响不大。高效藻类塘系统能较好地净化太湖地区的农村生活污水。　　:　高效藻类塘;　农村生活污水;　太湖;　脱氮除磷:X703.1　　:A　　:1000-4602(2006)05-0035-05　　:(863)(2002AA601012)TreatmentofDomesticWastewaterwithHigh-rateAlgalPondinRuralAreasHUANGXiang-feng,　CHIJin-ping,　HEShao-lin,　LIXu-dong,　YANGDian-hai,　ZHOUQi(StateKeyLaboratoryofPollutionControlandResourceReuse,TongjiUniversity,Shanghai200092,China)　　Abstract:　Thetreatmentofdomesticwastewaterwasstudiedwithhigh-ratealgalpondinruralareaofTaihu.Thestudyshowsthatthecharacteristicsofdomesticwastewaterintheruralareavaryremark-ablyindifferentseasons.Inautumnandwinter,theorganicstrengthisobservedtobe3to4timesofthestrengthinsummer.Duetothemutualismrelationshipbetweenalgaeandbacteriainthepond,dissolvedoxygenconcentrationalwaysremainsatahighlevelandaperiodicchangeeachdayisshowninpHleve.lInsuchapondsystem,CODremovalisabout70%.Ammonianitrogenismainlyremovedvianitrifica-tionandtheremovalefficiencyisupto90%.OwingtotheprecipitationathighpH,phosphorusremovalreaches50%.Thetreatmentperformanceofthesystemdependsgreatlyontheavailabilityofsunshineandvariationoftemperature.Therefore,theHRTneedstobeincreasedfrom4daysinsummerto8daysinwinter.Thehighvelocitycanpromotemasstransferandthusimprovethetreatmentperformance.Thewaterdepthisfoundtohavelittleeffectonthetreatmentperformance.High-ratealgalpondisabletotreatthedomesticwastewatergeneratedinruralarea.　　Keywords:　high-ratealgalpond;　domesticwastewaterfromruralarea;　Taihu;　nitrogenandphosphorusremoval35第22卷　第5期2006年3月　　　　　　　　　　　　中国给水排水CHINAWATERWASTEWATER　　　　　　　　　　　　　Vo.l22No.5Mar.2006　　,,。,,。(HighRateAlgaePond,HRAP)Oswald[1]。,、O2CO2、,、。,、,。、、、、、、、、[2、3],,。。1　试验方法与试验设计1.1　。1.5km,,,2300,700。(AB),1。1.0m、0.32m,0.3m0.4m,10mm,45°,5mm。0.2m0.3m,61L92L。,0.6m,30mm。,。,12h。1　Fig.1　Experimentalset-upandflowchart1.2　,。1。1　　Tab.1　Characteristicsofrawwastewater　　mgL-1COD46.8～416.91.8～108.317.1～138.21.1～5.71.3～9.01.3　,6:00—18:00,,,。7—8,8。,,,。2。2　Tab.2　Operatingparametersofexperimentalruns/m/d/(ms-1)A10.2040.158—920.2040.2093、0.2080.2010—114、0.2060.2011—1B5、0.3080.2010—116、0.3060.2011—11.4　pH、、COD、、、、、、,1～2/,[4]。2　试验结果与分析2.1　pH、DO,pH:,pH10:00—15:00;,,pH,。pH,pH(6.8～9.5)(7.5～8.7)。pH、、。pH,pH。CO2(CO2—36第5期　　　　　　　　　　　　　　　　　　　中国给水排水　　　　　　　　　　　　　　　　　　第22卷HCO-3—CO2-3)pH,。pH,、,,pH。,,,pH。pH,。,。,,。,,DO,10:30,。,,,,,。,、,、,。(8～9mg/L)、(11～12mg/L),。2.2　2COD。2　CODFig.2　CODremovaleffectinHRAP,、CO2,,,,,、,。,、,()。,COD。,,、3～4。COD250mg/L,4d、0.2m/sCOD100mg/L;COD250～400mg/L,0.2m/s,(8d)COD50～100mg/L。2.3　34。3　Fig.3　AmmonianitrogenremovaleffectinHRAP4　Fig.4　TotalnitrogenremovaleffectinHRAP80%,1.8～70mg/L,4d、37第5期黄翔峰,等:高效藻类塘处理农村生活污水研究第22卷0.2m/s10mg/L;、70～110mg/L,8d5mg/L。,90%～97%。。20～70mg/L,50%;、70～138mg/L,8d30%。A,。、。,。B.PicotNO-2-NNO-3-N,[3];Mclean[5]。,,,。,,、,、pH6.0～7.57.4～8.3,pH[6]。pH、,,。2.4　56。5　Fig.5　TotalphosphorusremovaleffectinHRAP2～6mg/L,50%;、5～9mg/L,(8d)45%。。,20%。pHCa2+,pH8。pH,B.Picot85%PO3-4-PpH[3],Mi-chael90%[7]。pH,;、8d,TP、PO3-4-P,,pH(11)。6　Fig.6　PhosphateremovaleffectinHRAP2.5　2.5.1　,。,,、;、,、,。,。,4d、8d。2.5.2　,。38第5期　　　　　　　　　　　　　　　　　　　中国给水排水　　　　　　　　　　　　　　　　　　第22卷,。、,,。,,,18～25℃。,25～30℃,15℃。。2.5.3　1、2,0.15m/s0.20m/s,3。3　Tab.3　Effectofcross-sectionalvelocityontreatmentperformanceCOD/(mgL-1)/%/(mgL-1)/%/(mgL-1)/%/(mgL-1)/%/(mgL-1)/%188.3337.232.9787.847.6832.12.7532.14.0728.72186.670.242.8590.245.3452.92.2853.83.3855.4　　3,COD,,,,。2.5.4　:。,;,、,。,0.2～0.6m,0.5～2.0m[8]。,3、5、,0.2m0.3m,0.80.5,2～45～6,0.2～0.3m,。4,0.2～0.6m。3　结论①　,、3～4。。②　,pH,。COD70%,90%,50%。;,pH。③　(0.20m/s),,(0.15m/s)。(0.2～0.6m),。④　,4d,8d。。:[1]GimezE,CasellasC,PicotB.Ammoniaeliminationprocessesinstabilizationandhigh-ratealgaepondsys-tems[J].WatSciTech,1995,31(7):303-312.[2]　,,.、[J].,2000,(1):13-16.[3]　PicotB.Nutrientremovalbyhighratepondsysteminamediterraneanclimate(France)[J].WatSciTech,1991,23(8):1535-1541.[4]　.(4)[M].:,2002.[5]　McleanBM,BaskaranK,ConnorMA.Theuseofalgal-bacterialbiofilmstoenhancenitrificationratesinlagoons:experienceunderlaboratoryandpilot-scaleconditions[J].WatSciTech,2000,42(10-11):187-194.[6]　.[J].,1999,25(7):37-39.[7]　CostaRHR,MedriW,PerdomoCC.High-ratepondfortreatmentofpiggerywastes[J].WatSciTech,2000,42(10-11):357-362.[8]　,.[J].,2001,8:41-43.:(1974-　),　,　,　、,　。:[phone]　28516039E-mail:[e-mail]:2005-10-2539第5期黄翔峰,等:高效藻类塘处理农村生活污水研究第22卷