河源城南污水处理厂尾水深度处理效果的研究.pdf

河源城南污水处理厂尾水深度处理效果的研究 * 周遗品 1 雷泽湘 1 李迪武 2 黄晨梅 2 刘雯 1 蓝娟 1 叶伟聪 1 1． 仲恺农业工程学院环境科学与工程学院，广州 510225;2． 河源市城南污水处理厂，广东 河源 517000 摘要 河源市城南污水处理厂利用垂直流人工湿地对该厂 A2-O 工艺处理的尾水进行深度处理， 研究了人工湿地对尾 水中 TN、 NH 4 － N 、 TP、 COD、 BOD5的去除效果。结果表明 人工湿地对污水处理厂尾水具有较好的深度处理效果， 垂 直流人工湿地处理系统对尾水中 TN、 NH 4 － N、 TP、 COD 和 BOD5平均去除率分别达到 97． 4 、 97． 8 、 95． 06 、 91. 87 和 95. 87 以上， 其出水水质基本达 GB 189182002 城镇污水处理厂污染物排放标准 一级 A 标准， 地表水 Ⅲ类标准。 关键词 A2O-人工湿地组合工艺; 去除率; 城市污水厂尾水 THE REMOVAL EFFICIENCIES OF ORGANIC MATTER FROM SEWAGE BY THE A2O- CONSTRUCTED WETLAND COMBINED PROCESS Zhou Yipin1Lei Zexiang1Li Diwu2Huang Chenmei2Liu Wen1Lan Juan1Ye Weicong1 1． College of Environmental Science and Engineering，Zhongkai University of Agriculture and Engineering， Guangzhou 510225，China;2． South Sewage Treatment Plant of Heyuan，Heyuan 517000，China AbstractThe essay，with the Sewage Treatment Plant of the South of Heyuan City as its plat，and sanitary waste as its experimental water，aims at studying the removal efficiency of A2O-construced wetland combined process for organic matter． The result of the research indicates that TN， NH 4 － N， TP and COD removal efficiency of A2O-construced wetland combined process is up to 97． 4 ， 97． 8 ， 95． 06 ，91． 87 and 95． 87 ，respectively，basically reaching A standard of the first-order in “Urban Sewage Treatment Plants Standards for Pollutants Discharge” GB 189182002 ， as well as surface Ⅲ class standards． KeywordsA2O-construced wetland combined process;removal rate;municipal sewage plant effluent *广东省科技计划 2008B060600005资助项目。 随着我国城市人口急剧增长和第三产业的快速 发展， 污水排放量急剧增加。据统计 2004 年城市废 水排放总量 482 亿 t， 工业废水排放量 221 亿 t。生活 污水排放量 261 亿 t， 比上年增加 13． 7 亿 t， 增长了 5. 5 ， 生活污水排放量占废水排放总量的 54． 2 。 2004 年全年城市污水处理量 162 亿 m3， 城市污水处 理率为 45． 6 ［1］， 而且目前大部分污水处理厂执行 GB 189182002城镇污水处理厂污染物排放标准 中的二级或一级 B 排放标准， 要达到一级 A 排放标 准， 一般都需要增加深度处理环节， 这将加大污水处 理成本， 成为污水处理厂升级改造的瓶颈 ［2］。因此， 研究开发低成本的污水处理工艺， 提高城市污水的处 理效率， 对于保障城市的可持续发展具有重要的社会 和经济意义。本文结合河源市城南污水处理厂尾水 的特点及当地实际状况， 选择具有去除有机物及脱氮 除磷功能的 A2-O 与人工湿地组合工艺对河源市高新 技术区的生活污水进行处理， 旨在为处理生活污水提 供参考。 1材料与方法 1． 1人工湿地具体配置 人工湿地占地面积 3 万 m2， 其中由细到粗， 设有 3 层， 每层包括粗砂石、 砾石和石灰石， 层与层之间由 无纺布隔开， 增强阻隔固体物质的能力， 最下面有压 实的地基层， 防止出水渗漏。上层种植美人蕉、 纸莎 草、 再力花、 香根草、 花叶芦荻、 风车草 6 种水生植物。 污水渗透到砂石底部后， 由管道搜集， 到达排水 口， 经景观池后由管道排往小河。 1． 2工艺流程 河源市城南生活污水处理厂处理工艺采用 A2/ 82 环境工程 2012 年 6 月第 30 卷第 3 期 O 改良型， 经过二级处理出水水质达到城镇污水排 放一级 A 标准， 为保证处理效果和出水水质， 更好 地保护环境， 二级处理后经紫外线消毒作为河源电 厂的生产用水及进入人工湿地进行深度处理， 使出 水水质的主要污染物指标达到地表 III 类水排放标 准。为防止污水在二级处理过程中臭气向外扩散， 整个流程 采用 全封 闭 分散收集， 集 中 处 理 方 式 除 臭， 确保整个流程无臭气向外扩散。其污水处理工 艺流程见图 1。 图 1工艺流程 1． 3污水水质 以河源市城南污水厂为试验平台， 以其服务的各 区生活污水为主要进水， 污水性质如表 1 所示。 表 1生活污水水质 项目范围均值 流量 / t d － 1 2． 15 ～ 2． 362． 27 温度 /℃ 22 ～ 2322． 5 pH6． 57 ～ 7． 357． 00 ρ BOD5/ mg L－ 1 63． 0 ～ 86． 073． 7 ρ COD / mg L － 1 183． 0 ～ 215． 0196． 9 ρ SS / mg L － 1 94 ～ 126108 ρ NH 4 － N/ mg L － 1 9． 8 ～ 14． 211． 8 ρ TN / mg L － 1 11． 3 ～ 15． 613． 5 ρ TP / mg L － 1 2． 57 ～ 4． 383． 36 1． 4出水水质设计 按地表 III 类水水质要求设计出水水质， 见表 2。 表 2出水水质 mg/L pH 除外 ρ BOD5 ρ CODρ NH 4 － Nρ TPpH ≤4 ≤20 ≤1． 0 ≤0． 26 ～ 9 2结果与分析 2． 1A2O-人工湿地组合工艺对 BOD5的去除效果 A2O-人工湿地组合工艺 8 个月的连续运行结果 如图 2 所示。由图 2 可知 BOD5的进水浓度从 1 月 份到 8 月份呈现出逐渐降低的趋势， 但经过组合工艺 处理 后， BOD5出 水 平 均 浓 度 基 本 稳 定 在 1． 6 ～ 3． 4 mg/L， 波动比较小， 出水稳定， 去除 效果较 好。 污水 BOD5去除率波动区间为 95 ～ 98 ， 最高去除 率达 98 以上， 平均去除率为 97 。 图 2BOD5进出水浓度及去除率 2． 2A2O-人工湿地组合工艺对 COD 的去除效果 COD 是反映水体中还原物质污染程度的综合性 指标， 常用来指示水体中有机物的含量。由图 3 可以 看出 A2O-人工湿地组合工艺对污水中 COD 有较好 的去除效果， 去除率达 91． 87 以上， 出水中 COD 平 均质量浓度在 14． 79mg/L 左右， 基本达 GB 18918 2002 一级 A 标准， 地表水Ⅲ类标准。 图 3 COD 进出水浓度及去除率 2． 3A2O-人工湿地组合工艺对氮的去除效果 2． 3． 1对 TN 的去除 水中 TN 主要包括硝态氮、 氨态氮及有机氮三种 形式， 而主要以氨态氮为主。而氮的去除主要是通过 微生物的硝化、 反硝化作用来完成 ［3］。从图 4 可以看 出 出水 TN 浓度均低于进水， 说明各系统对 TN 具有 一定的去除作用， 其去除率可达 97． 4 以上。 图 4 TN 进出水浓度及去除率 92 环境工程 2012 年 6 月第 30 卷第 3 期 2． 3． 2对 NH 4 － N 的去除 本研究进水为源高新技术区的生活污水， 所以 NH 4 － N 含量均较高。从图 5 可以看出 不同的进水 浓度， 其出水浓度变化不大， 出水相对稳定， 但其去除 率有比较明显的波动， 最高去除率可达 98． 8 。 图 5NH 4 － N 进出水浓度及去除率 2． 4A2O-人工湿地组合工艺对 TP 的去除效果 人工湿地系统 TP 的去除作用主要包括填料的 物理作用、 化学作用和微生物的同化作用以及植物的 摄取作用 ［4］。从图 6 可知 各系统出水 TP 均低于进 水， 说明系统对 TP 具有去除作用， 其最高去除率可 达 96． 87 。 3结论 1 A2O -人工湿地组合工艺对污水中有机物有较 好的深度处理效果， 其 BOD5、 COD 的去除率分别达 95 和 91 以上， 最高去除率分别达 98 和 94 ， 基 本达 GB 189182002 一 级 A 标 准， 地 表 水 Ⅲ 类 标准。 图 6 TP 进出水浓度及去除率 2 A2O-人工湿地组合工艺对污水中总氮、 氨态 氮、 总磷有较好的深度处理效果， 其去除率分别可达 97． 4 、 97． 7 和 95． 06 以上， 为其他污水处理厂 的氮、 磷深度处理提供了参考和借鉴。 参考文献 ［1］国家环保总局． 2004 年中国环境状况公报［M］． 北京 国家环 保总局， 2005 22- 29． ［2］孙久振， 刘志军， 贾西成． 人工湿地系统在二级污水处理厂尾 水深度处理中的应用［J］． 中国高新技术企业， 2009 21 121- 122． ［3］贺锋， 吴振斌， 成水平， 等． 复合垂直流人工湿地对氮的净化效 果［J］． 中国给水排水， 2004， 20 10 18- 21． ［4］朱彤． 人工湿地污水处理系统应用研究［J］． 环境科学研究， 1991， 5 4 17- 22． 作者通信处刘雯510650广东省广州市长兴路 243 号 902 房 E- maillazliu 163． com 2011 － 10 － 08 櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅 收稿 上接第 62 页 15 ， 但燃煤电厂经过脱硝后 NOx 排放量与燃气机 组未脱硝前的排放量相当。燃气电厂 SO2排放量很 少， 这与燃煤电厂有较大区别。同容量的燃气机组 CO2排放量仅为燃煤机组的 38 ～ 40 。通过这些 数据表明， 燃气电厂相较燃煤电厂在环境保护方面具 有明显的优越性， 是解决电站环境污染的重要出路。 参考文献 ［1］房靖华， 赵玉兰， 曾涛方． 燃煤锅炉的 CO2排放计算和讨论 ［J］． 煤炭转化， 1999， 22 1 63- 66． ［2］梅国栋， 韩瑞国． 锅炉二氧化碳的排放计算及其减少途径［J］． 城市环境与城市生态， 2000， 13 4 52- 54． ［3］刘焕章， 常太华， 刘吉臻， 等． 电站锅炉温室气体排放量的计算 ［J］． 热能动力工程， 2007， 22 6 665- 668． ［4］任建兴， 翟晓敏， 傅坚刚， 等． 火电厂氮氧化物的生成和控制 ［J］． 上海电力学院学报， 2002， 18 3 19- 23． ［5］刘志强． 中国火电行业氮氧化物的排放量估算研究［D］． 北京 华北电力大学， 2007． ［6］岑可法， 姚强． 燃烧理论与污染控制［M］． 北京 机械工业出版 社， 2004． ［7］焦 树 建． 燃 气-蒸 汽 联 合 循 环［M］． 北 京 机 械 工 业 出 版 社， 2006． ［8］GB 132232003 燃煤电厂二氧化碳排放量统计计算方法［S］． ［9］中国环保产业协会． 污染源普查实际监测数据［R］． 北京 中国 环保产业协会， 2009． 作者通信处张辉102206北京市昌平区北农路 2 号华北电力大 学能动学院 电话 010 80798725 E- mailhuizhang ncepu． edu． cn 2011 － 11 － 02 收稿 03 环境工程 2012 年 6 月第 30 卷第 3 期