高效藻类塘系统处理太湖地区农村生活污水_李旭东

近年来太湖水体富营养化严重，随着我国环保事业的发展，流域内的点源污染得到了有效治理，但湖泊水质并没有得到显著改善，其主要原因是农业面源污染占有相当比例。农村生活污水是面源污染的重要组成部分。因此，有必要研究和开发低成本、易操作和高效率的农村生活污水处理方法。与传统的二级生物处理技术相比，高效藻类塘具有很多独特的性质，对于土地资源相对丰富，但技术水平相对落后的农村地区来说，是一种较具推广价值的污水处理技术。本文主要探讨了高效藻类塘系统在我国太湖地区处理农村生活污水运行状况及出水水质，并确定了一些相关运行参数。试验地点位于江苏省宜兴市大浦镇洋渚村内。洋渚村距太湖西岸仅1.5公里，素有“太湖西岸第一陶瓷村”之称。村内常住人口约2300人。实验系统由沉淀水箱、高效藻类塘、水生生物塘等部分组成（见图1）。高效藻类塘试验装置长1.0m，宽0.32m，高0.40m，有效水深0.3m，有效容积92L。采用10mm厚的塑料板制成，中间用5mm厚的塑料板作为挡板，将池子分隔成一个循环廊道，为了更好地促进水流的混和，池子四角做45!倒角。采用搅拌浆进行连续搅拌，桨片直径为0.6m，宽度为30mm。搅拌速度通过无级变速器调节，池内平均水流速度保持在0.15m/s。水生生物塘长宽高为0.6m0.2m#0.5m，有效水深为0.4m，塘中种植水花生，主要用来去除高效藻类塘出水中的藻类。由于试验所在村庄的经济水平较高，多数家庭都使用抽水马桶，粪便污水所占的比例较高，导致污水中氨氮浓度比一般报道的农村生活污水要高。农户家中的生活污水通过管网收集进入沉淀水箱预沉12h后，再用蠕动泵送入高效藻类塘试验装置内进李旭东，周琪，黄翔峰，池金萍，何少林，陈广（同济大学环境科学与工程学院污染控制与资源化研究国家重点实验室，上海200092）对高效藻类塘系统处理太湖地区农村生活污水进行了试验研究，实验系统由沉淀水箱、高效藻类塘和水生生物塘等组成。结果表明：高效藻类塘出水COD浓度受藻类生长影响较大，但出水溶解性COD比较稳定，平均去除率在70％以上。氨氮的去除效果好，平均去除率为93％，氨氮主要通过硝化、挥发和生物同化吸收三种途径去除。塘内磷主要通过沉淀去除，总磷平均去除率在50％左右。水生生物塘不仅能有效去除高效藻类塘出水中的藻类和悬浮物，而且能进一步降低水中有机物、氮、磷等污染物浓度。冬季水力停留时间的延长对保障系统的整体运行效果是有效的。高效藻类塘系统用来处理太湖地区农村生活污水具有一定的应用前景。高效藻类塘；水生生物塘；农村生活污水；脱氮除磷X703.1A!!!!!!!!!!!!!!!!!!1000-3770(2006)06-0061-04收稿日期：2005-04-29基金项目：国家科技部“十五”科技专项资助项目（2002AA601012-1BA）作者简介：李旭东（1974-），男，博士，主要从事水污染控制与治理研究；联系电话：13817065945；E-mail：Leo5000@sina.com。Fig.1Testdeviceandtechnologicalprocess!#$%&’()*+,-.//0’123第32卷第6期2006年6月Vol.32No.6Jun.,200661DOI:10.16796/j.cnki.1000-3770.2006.06.017行处理。表1为污水经预沉后的水质情况，即高效藻类塘试验装置进水水质特征。试验于2004年7月开始运行，污水以连续流方式进入高效藻类塘装置，进水时间为6：00!18：00。夜晚停止进水，出水方式为溢流式，试验以水力停留时间为控制条件，受光照强度、光照时间和水温等的影响，并参考文献报道[1,2]中的典型值。暖季（7月10月）停留时间为4d，进水流量为1.92L/h；寒季（11月至次年1月）停留时间为8d，进水流量为0.96L/h。夏季试验装置内水体呈现浓绿色，进入冬季后，水体颜色发暗逐渐变为青绿色，在最冷的一月份则以黄褐色为主。高效藻类的塘的出水进入水生生物塘，水生塘的水力停留时间为暖季2d，寒季4d，整个试验阶段系统均无恶臭等异味散发。实验过程中，水质检测项目有pH、溶解氧（DO）、氨氮、TN、NO3--N、NO2--N、TP、DTP、PO43-、COD、DCOD、叶绿素a、SS等，分别采用仪器法和国标法进行分析，采样频率为每周1#2次。污水进入高效藻类塘后，pH值会有一定程度的增加，高效藻类塘和水生生物塘内pH值日变化情况见图2。由图2可知，藻类塘内pH值日变化有一个波动过程，一般在10：00$15：00到达一个高峰值，之后回落。塘内pH值的变化主要由藻类和微生物生理活动所控制，一系列生物活动是改变塘内pH值的主要原动力。藻类的光合作用使pH值升高，呼吸作用使pH值降低，硝化作用也使pH值降低；白天光合作用较呼