人工土層快滲系統(tǒng)除污性能及氮去除機理研究.pdf

1、重慶大學博士學位論文人工土層快滲系統(tǒng)除污性能及氮去除機理研究姓名：王春燕申請學位級別：博士專業(yè)：市政工程指導教師：郭勁松20091128重慶大學博士學位論文在CRI系統(tǒng)除污性能測試的運行條件下，出水中TN的達標概率約為50％，成為進一步提高裝置水力負荷和除污能力的主要制約因素。為此，論文考察了影響系統(tǒng)氮去除性能的主要因素(土砂配比、土層厚度)，被處理污水的碳氮比及主要運行參數(shù)(水力負荷周期與濕干比)，從優(yōu)化系統(tǒng)構造和運行參數(shù)方面探討提高

2、系統(tǒng)脫氮性能的方法。結果表明：對紫色土與河砂混合形成的滲濾介質(zhì)，土砂比較小，有利于NH4N向N03“N轉(zhuǎn)化；土砂比較大，有利于NI14N、TN的去除。土砂比4：1構建的CRI裝置對NH4N、TN的去除效果相對最好，去除率分別為：717％，488％，綜合水力負荷等其它因素，土砂比為4：1的介質(zhì)構成在三峽庫區(qū)是較合適的介質(zhì)選擇。對以紫色土為主構建的CRI系統(tǒng)，其處理污水以好氧生物反應為主，有機物和凱氏氮的氧化主要在系統(tǒng)表層的06m土層內(nèi)完成

3、，TN的去除主要發(fā)生在06～10m的土層內(nèi)，土層厚度越深，系統(tǒng)脫氮性能不一定提高。試驗采用10m的處理層介質(zhì)厚度構建的CRI裝置的脫氮效果相對較好。污水中的C：N濃度對出水N03N、TN的濃度影響顯著，隨著進水C：N濃度的升高，出水中的N03“N、TN顯著減少。在污水進水中適量投加碳源(進水COD不宜超過400mg／L)，控制C：N在60～80之間，是提高TN去除率的較為可行的措施。以紫色土：河砂3：1為滲濾介質(zhì)構建的CRI系統(tǒng)：濕干比

4、越小、配水時間越短，對NH4N的去除率越高，試驗條件下，濕干比為1：9，配水12h，水力負荷周期為120h時，NH4N去除率最高可達714％；濕干比越小，配水時間越長，對TN的去除率越高，試驗條件下，濕干比為1：9，配水48h，水力負荷周期為480h時，TN的去除率最高可達591％。配水時間長有利于CRI系統(tǒng)的反硝化過程。進一步深入研究N在快滲土層內(nèi)的運移轉(zhuǎn)化機理發(fā)現(xiàn)：NH4N是CRI系統(tǒng)中N運移轉(zhuǎn)化的核心，故基于紫色土：河砂=3：l的

5、土砂混合物為滲濾介質(zhì)構建10m高CRI土柱，在水力負荷周期為4d，濕干比ld：3d的條件下運行，通過單一氮化合物(NH4N和NOaN)的人工配水輸入土柱，研究NH4N在試驗土柱中的運移轉(zhuǎn)化機理及規(guī)律。以N03“N配水進行氮運移轉(zhuǎn)化機理試驗表明：N03N在基于紫色土為主要處理層介質(zhì)構建的CRI土柱中不存在吸附作用，配水5～9h之后，CRI土柱中有反硝化作用的發(fā)生，有效高度為10m的CRI土柱中，025m085m之間的土層是反硝化作用的空間