地下渗滤系统的中间分流强化脱氮研究

论述与研究地下渗滤系统的中间分流强化脱氮研究张建1,邵长飞2,刘志强2,黄霞3,施汉昌3,胡洪营3(1.山东大学环境科学与工程学院,山东济南250100;2.青岛建筑工程学院环境与市政工程学院,山东青岛266033;3.清华大学环境科学与工程系,北京100084)摘要:构建了两套以粘性红壤土为填充介质的地下渗滤中试系统(水力负荷为4cm/d),应用其处理村镇生活污水的试验结果表明,中间分流能够明显提高地下渗滤系统对总氮的去除效果,可使总氮去除率由约55%(未采取分流措施)提高到约65%,且未对COD和总磷的去除效果产生明显影响。关键词:村镇生活污水;地下渗滤;中间分流;脱氮中图分类号:X703.1文献标识码:A文章编号:1000-4602(2004)04-0001-04EnhancedNitrogenRemovalbyMeansofIntermediateDistributaryinSubsurfaceInfiltrationSystemZHANGJian1,SHAOChang2fei2,LIUZhi2qiang2,HUANGXia3,SHIHan2chang3,HUHong2ying3(1.SchoolofEnvironmentalScienceandEngineering,ShandongUniversity,Jinan250100,China;2.SchoolofEnvironmentalandMunicipalEngineering,QingdaoInstituteofArchitecturalEngineering,Qingdao266033,China;3.DeptofEnvironmentalScienceandEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China)Abstract:Twosetsofsubsurfaceinfiltrationsystemwithredclayasmediawerebuilttomakepilottest.Thesystemswereusedtotreattownshipdomesticsewage.Thetestshowedthattheinterme2diatedistributarycansignificantlyimprovetheeffectofsubsurfaceinfiltrationsystemonremovalofto2talnitrogen,withTNremovalrateincreasedfrom55%(withouttakingdistributarymeasures)to65%,andithasnogreatinfluenceontheremovalofCODandtotalphosphorus.Keywords:townshipdomesticsewage;subsurfaceinfiltration;intermediatedistributary;nitrogenremoval基金项目:国家科技部资助项目(2000-03)地下渗滤系统是一种人工强化的污水生态处理技术,它具有投资少、运行费用低、管理简便等特点,适合于处理村镇和分散居住地区的生活污水,其在国内外的研究和应用日益受到重视[1]。地下渗滤系统对有机物及总磷均有很好的去除效果,但对总氮的去除效果尚有待提高。地下渗滤系统中氮的脱除途径包括反硝化、植物吸收、土壤固定和氨氮挥发等,其中生物硝化、反·1·中国给水排水2004Vol.20CHINAWATER&WASTEWATERNo.4硝化过程是最主要的途径[1、2]。研究表明,碳源是影响地下渗滤系统中生物反硝化过程中的主要因素,若投配污水的C/N<3则碳源不足,反硝化菌的活性将受到抑制而不利于氮的去除[3]。为提高地下渗滤系统对总氮的脱除效果,可在反硝化阶段投加碳源(甲醇、有机废水等)来强化反硝化过程。笔者以原水为碳源,并采用中间分流的投加方式研究了地下渗滤系统对总氮的脱除效果。1装置与方法111试验装置及方法平行建设1#、2#两个中试系统,1#系统剖面如图1所示。图11#试验装置示意图中试系统的长、宽、深分别为3.0、1.5、0.8m,其中1#系统内铺设了中间分流布水管。原水自布水管中流出后,在土壤毛细作用下短暂上升后开始下渗(在此过程中氨氮由于硝化作用而转化为硝态氮),并与中间分流管中流出的分流污水汇合,利用分流污水中的碳源完成反硝化过程。2#系统不设分流管,其他部分与1#系统相同。两系统的填充介质均为粘性红壤土。试验于2002年3月—6月在昆明市进行,原水为滇池流域某村镇的生活污水:COD平均浓度为110mg/L,总氮平均浓度为15mg/L,总磷平均浓度为2.3mg/L。两个系统投配的水力负荷