小区生活污水中水回用的研究

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随着高等教育的发展,许多城市呈现出高等院校的区域化,在这些新形成的小区,随着人员的增多,小区的用水和污水排放量越来越大。由于小区位置分散,小区的污水依靠污水处理厂来处理,收集输送难度较大。校园小区的污水具有污染程度低、组分单一、用水和排水量时空性强等特点。另外,校园小区用水比例较大的是卫生冲洗、校园绿化等。用水量的不断加大,使城市供水能力显得不足,也加重了的我国水资源危机。为了缓解水资源危机,将校园小区生活污水处理后作为杂用水回用于校园,是解决水污染和水资源短缺问题的有效手段。针对校园小区生活污水的状况和杂用水要求,本研究采用SBR法、SBBR法和生物接触氧化法对校园小区生活污水进行处理,并对处理效果及影响因素等进行研究,研究结果如下:1.采用SBR法处理校园小区生活污水时,通过正交试验确定了曝气量、曝气时间、MLSS和沉淀时间对COD、NH3-N和PO43-去除效果的影响。在曝气时间4.0h,曝气量0.200m3/h,沉淀时间0.5h以及MLSS为1000mg/L左右时,该工艺对校园生活污水中的COD、NH3-N、PO43-及BOD5的去除率分别达88.14%、98.78%、94.41%和96.83%;在此条件下运行了近20个周期,出水的COD、NH3-N、PO43-及BOD5分别为4~32mg/L,0.01~0.4mg/L,0.01~0.2mg/L和0.48~8.75mg/L。除SS外,COD、NH3-N、PO43-、BOD5、嗅、色度和pH均达到生活杂用水标准(或北京市中水水质标准)。出水中较高的SS可以通过砂滤的方法予以去除。2. SBBR法对校园小区生活污水处理时,选取缺氧时间、曝气时间、曝气量、沉淀时间作为影响处理效果的主要因素进行了正交试验,并确定了各影响因素对COD、NH3-N和PO43-去除效果的影响程度。通过单因素试验确定该工艺的最适反应条件为:缺氧时间1.0h,曝气时间4.0h,曝气量0.200m3/h,沉淀时间1.0h。在此条件下,该工艺对校园生活污水中的COD、NH3-N、PO43-及BOD5的去除率分别达89.63%、77.40%、99.38%和95.48%,出水COD在14~45mg/L,BOD5在4mg/L左右,NH3-N小于10mg/L,出水PO43-均小于0.2mg/L,除SS外其它几项主要水质指标均达到了回用标准。3.生物接触氧化法处理校园小区生活污水采取人工挂膜法,经过10天左右挂膜成功,且挂膜期间COD和NH3-N去除率较高。试验结果表明:当原水COD 150mg/L左右、NH3-N 10mg/L左右、曝气量0.040m3/h、HRT=4.0h、Vg/VL为12~25:1时,COD和NH3-N的去除率分别达80%和90%以上,出水COD<30mg/L,NH3-N<2.5mg/L。在生物接触氧化塔稳定运行期间、一定的有机容积负荷范围内,反应器能经得起一定的冲击负荷,对COD和氨氮仍有较好的处理效果。4.通过SBR法、SBBR法和生物接触氧化法对校园小区生活污水的处理效果来看,三种处理方法没有明显的区别。在处理效果基本不变的情况下,SBR反应器不需要投加填料,比SBBR法节省了一定的开支;SBR法与生物接触氧化法相比,不但不需要填料,而且不需要连续曝气,节省了能耗,同时也与校园生活污水间歇式排放的特征相符。综合考虑,SBR工艺是比较经济合理的。本研究首次探讨了三种不同的工艺对校园小区生活污水的处理情况,优选出SBR法处理西北农林科技大学(北校区)生活污水的工艺,所研究的指标(除SS外)可达到生活杂用水标准(或北京市中水标准)。这些工艺参数将对实际工程的设计及运行管理提供较高的参考价值。
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