论文部分内容阅读
本文提出了微曝气垂直流湿地工艺,意欲通过在上升流湿地的底部进行微量曝气以提高其氧化分解能力。
利用填充石灰石碎石的柱状模型研究了微曝气垂直流湿地工艺对滇池流域城郊低浓度生活污水的去除效果。在水力负荷15.29m3/(m2.d)、气水比1:2的条件下,SS、BOD5、NH4-N、TP去除率分别达到了70.9%、74.4%、63.5%、17.7%,四个指标进水平均浓度依次为5.37mg/L、19.75mg/L、7.44mg/L、0.76mg/L,出水为1.55mg/L、4.96mg/L、2.72mg/L和0.62mg/L。结果证明,微曝气垂直流湿地工艺达到了氧化去除高负荷BOD5、NH4-N的设计目的,为大流量处理低浓度生活污水提供了一个比较好的解决方案。
通过分层采样分析对填料层高度为130cm的上升流柱状模型内的污染物去除过程进行了研究。结果显示:CODcr、NH4-N、TP的去除主要发生在模型底部的20cm内。微曝气垂直流湿地工艺的负荷潜力还比较大,经理论估算其负荷极限可以提高到实验负荷的16.7倍,BOD5和NH4-N的负荷极限分别可以达到3.88kg/(m3·d)和1.46kg/(m3·d)。
测定了实验模型的氧传递速率,计算出在以石灰石碎石为填料的微曝气垂直流湿地中曝气的氧利用率为11~14%之间。通过不同曝气强度的充氧实验,得出装填了填料(石灰石碎石)的模型在不同曝气强度下的氧传递速率常数KLa20约是空白柱对照柱(无填料)的5.7~7.8倍。根据所测定的数据计算了氧利用率EA和曝气能耗。模型在6369mL/min·m2曝气强度下的氧利用率值EA最高,达到了14.04%,是空白柱的6.8倍。本工艺进行污水处理的曝气能耗仅为0.04~0.05元/m3。
确定了微曝气垂直流湿地的适宜溶解氧水平。当DO值超过4mg/L以后,氧转移速率便低于最高值(DO为0mg/L时)的1/2,氧的传质阻力升高。同时为保证微生物正常生长,建议将模型中的水体的溶解氧控制在3~4mg/L之间。