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强化处理生活污水原发性转移
和随后的自然通风滴滤
临平快，WIM KERSTENS，NGUYEN PHU CUONG和Willy Verstraete
环境卫生中心，农业与应用生物科学学院，大学的绅士，开士米斜纹织物的链接653, 9000根特，比利时
（通讯作者，电子邮件：willy.verstraete@rug.ac.be）
（1998年1月16日收到；1998年6月22日接受）
摘要
为处理生活污水，在实验室规模设计的处理系统中，采用了“一级分离-滴滤-渗滤”的方法。以聚电解质为混凝剂进行强化一级处理，以木炭为载体进行滴滤。氧是通过自然通风方式提供给滴流过滤器的.。在实验室规模系统中，强化初级阶段去除了超过91%的悬浮固体(SS)和79%的化学需氧量(CODt)。随后的滴灌过滤以0.7~1.0克CODtL-1d-1的容积负荷率(BV)对废水进行了完全硝化。最终出水CODt和SS的平均浓度分别为55和15 mg/ L。磷酸盐的去除主要是通过物理化学的方法。从试验废水中去除了约46~62%的总磷。综合处理系统也实现了相当程度的卫生。总大肠菌群、粪大肠菌群和粪链球菌数量减少2~4个对数单位。整个处理系统的污泥产量约为处理废水的1.7%(v/v)。只产生一次污泥，滴流滤池产生的二次污泥几乎可以忽略不计。相对于传统的活性污泥系统，在污泥产量和曝气能量最小化方面的成本节约估计是相当大的(即大约50%)。
关键词：木炭，混凝，成本评估，生活污水，硝化，病原体去除，聚电解质，沉淀，小规模，滴滤
1、导语
许多发展中地区的水污染造成了严重的问题。人口往往居住在分散在农村的小村庄中。这些地区人口的增加和人们生活水平的提高，不仅导致了废水的量增加，而且还导致了废水成分的变化，这些成分往往含有更多的化学物质，如洗涤剂。将粪便系统改为抽水马桶会使大约90%的粪便变成废水(Ukita等人，1993年)。将粪便直接排入当地水域会危及卫生质量。虽然没有在发展中国家进行有系统的流行病学研究，但一般认为原始粪便的直接排放造成了发展中国家许多农村地区传染病传播的高风险(Scherten-Leib，1995年)。干旱和半干旱地区缺水可能需要将废水再利用于地方灌溉(Mandi等人，1993年)。在重复使用之前，必须对这一潜在资源进行处理，以避免卫生风险(Hespanhol，1990)。
污水处理的主要目的是在不对接收水体生态系统造成不利影响的情况下对处污水进行处理。因此，污水处理总是包括减少污水四种最重要成分中至少一种的浓度：(1)悬浮固体；(2)有机物；(3)营养物(特别是氮和磷)；(4)致病有机体(Van Haandel和Lettinga，1994年)。到目前为止，西方污水处理模式是世界环境技术发展的主导模式。然而，为实现较高水平的氮和磷去除而开发的技术可能不适用于许多发展中国家，因为可利用的财政和能源资源有限(Larsen和Gujer，1997年；Netter等人，1993年)。然而，由于农业需要大量的水和养分投入，这些地区经处理的污水的安全再利用可以释放高质量的水用于其他用途，并可补充化肥。资源的有效利用将导致熵的最小增加，需要采取积极的而不是被动的办法(Larsen和Gujer，1997年)。因此，在许多发展中地区，处理污水的重要性在于，污水可以安全地在土地上再利用。如果废水必须排放到当地水体，则应对其进行处理，使接收到的水的质量能够保持在安全的水平，没有病原体感染的危险，没有臭味，不消耗氧气，也不受NHC4或NH3的毒性影响。因此，除去除病原体和有机物外，还必须实现高水平的硝化作用。
集中污水处理厂一般不适合农村地区。在人口密度低的情况下，收集家庭废水和运输到远距离处理厂的费用很高(Netter等人，1993年；Paulsrud和Haraldsen，1993年)。因此采用小型污水处理厂进行现场处理是成本效益最好的方案.。小型废水处理技术应以当地现有的、可使用的、操作简单、经济的材料和设备为基础。所需的低技术技能是最适当的技能(法国国家统计局，1997年)。在大多数农村地区，特别是在发展中国家，一种主要的沉淀池与以天然材料和自然通风为基础的滴流过滤器相结合，可能是控制水污染的适当解决办法。小规模的处理单元可以设计为个别紧凑和封闭的住房或小社区，不会对景观造成负面影响，也不会产生噪音或气味。它可以处理水力和有机负荷中的流体---而不改变去除效率(Dlsquo;Antonio等人，1997年)。
我们的研究目的是开发一种处理工艺，以保证农村地区的技术可行性，同时考虑到建筑和维修费用、建筑材料和设备的供应、个别家庭土地的限制、噪音和气味的产生以及特别是发展中国家的专门劳动和技能等因素。
材料和方法
2.1 废水
在试验中对两种生活污水进行了试验。一个是从位于比利时根特的一个城市污水处理厂获得的多个家庭废水（MHW），另一种是从比利时韦弗尔海姆农村地区收集的单一家庭废水（SHW）。每周从现场取一次样，并在试验前储存于4℃的实验室中。废水的主要特点见下表1。SHW约为MHW的3倍浓缩比的原因是家庭的耗水量较低，降雨不进入污水收集系统。每天排放到市政污水处理厂既人均当量为180L/d，而家庭排放最多仅70L/d。
表1 两类废水的主要特征（平均标准差）
|
参数 |
单位 |
MHW |
SHW |
|
CODt |
mg/L |
500.0plusmn;37.6 |
2865.0plusmn;3822 |
|
CODs |
mg/L |
161.0plusmn;42 |
205.0plusmn;134 |
|
SS |
mg/L |
673.0plusmn;425 |
2555.0plusmn;3103 |
|
TN |
mg/L |
41.0plusmn;13 |
204.0plusmn;161 |
|
Kj-N |
mg/L |
41.0plusmn;13 |
202.0plusmn;161 |
|
NHC4-N |
mg/L |
30.0plusmn;10 |
63.0plusmn;28 |
|
NOX-N |
mg/L |
0.0 |
2.0plusmn;3 |
|
TP |
mg/L |
8.0plusmn;3 |
26.0plusmn;13 |
|
PO3C-P |
mg/L |
4.0plusmn;3 |
13.0plusmn;4 |
|
pH |
7.2plusmn;0.4 |
7.7plusmn;0.3 |
2.2 实验
2.2.1 综合处理多户废水
用于处理MHW的流程图如图1所示。室内一体化系统由30L进水池、6L一级沉降池和2.5 L自然通风滴滤器组成。如图2所示，为提高自然曝气能力，在常规滴滤器的基础上，通过在滤池内加设一个网柱，改进了滴滤器的氧气供应。该内网柱采用聚氯乙烯制成，壁面积约80%为直径1cm的孔。改进型滴滤塔的高度为1.0 m，外柱直径为0.08 m，内网柱直径为0.056 m。一种商用木炭(比利时布鲁塞尔，S.A.Delhaize，S.A.Delhaize)被用作载体材料，在使用前，将其磨成直径约2厘米的零件。曝气是通过空气通过内网柱自然接触产生的，不需要补充强制曝气。
进水
废水
出水
通风孔
砂石
木炭
排泥
图1 对两型家用废水MHW和SHW的废水处理工艺方案
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空气 |
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|
进水 |
进水 |
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圆柱 |
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木炭 |
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|
内圆柱 |
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D = 5.6 cm |
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外圆柱 全文共12333字，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料 资料编号：[10059]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word |
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