地埋式生活污水处理装置的去除效果分析 环境工程专业毕业设计 毕业论.doc

毕毕业业论论文文(设设计计) 题目名称： 地埋式生活污水处理装置去除效果研究 题目类型： 毕业论文 学生姓名： 院 (系)： 化学与环境工程学院 专业班级： 环工 指导教师： 辅导教师： 时 间： 2011 年 1 月至 2011 年 6 月 目录 1 1 前言前言 1 2 2 选题背景选题背景 1 2.12.1 研究目的意义研究目的意义 1 2.22.2 国内外研究现状国内外研究现状 2 2.32.3 研究思路及主要研究内容研究思路及主要研究内容 4 3 3 材料与方法材料与方法5 3.13.1 处理工艺处理工艺 5 3.23.2 投加微生物投加微生物 6 3.33.3 采样方法采样方法 6 3.43.4 测定方法测定方法 6 4 4 结果与分析结果与分析8 4.14.1 不同农户的生活污水水质分析不同农户的生活污水水质分析 8 4.24.2 污水中污水中 CODCOD 去除效果的分析去除效果的分析 9 4.34.3 污水中污水中 BOD5BOD5 去除效果的分析去除效果的分析 11 4.44.4 污水中污水中 T-NT-N 和氨氮去除效果的分析和氨氮去除效果的分析 .12 4.54.5 污水中污水中 T-PT-P 去除效果的分析去除效果的分析 .14 4.64.6 污水中浊度去除效果的分析污水中浊度去除效果的分析 .15 4.74.7 污水可生化性能和水中微生物营养状况分析污水可生化性能和水中微生物营养状况分析 .16 5 5 结论结论 18 参考文献参考文献18 中文摘要 - 地埋式生活污水处理装置去除效果研究地埋式生活污水处理装置去除效果研究 【摘要】 为了开展分散居住的村民生活污水的处理，采用日本净化槽处理工艺， 自制了地埋式生活污水处理装置，埋设在荆州市郊某农户庭院里，定期采集该装置 各分室的生活污水，对其净化效果进行了研究。结果表明：COD、BOD、T- N、NH4+-N、T-P、浊度、电导率的平均去除率分别为 45.4%， 87.8%， 61.1%， 94.5%， 25.2%，78.9%和 11.8%。就各个分室中的不同水质指标去除率来看，厌氧 室中 BOD5、曝气室中浊度、出水口室中氨氮的去除率最大，分别为 53.3%、70.4%和 83.2%。虽然进水水质有一定的波动，但随着污染负荷的增加，COD、BOD5、T- N、浊度的去除率也随之增加，而氨氮的去除率始终保持在 95%左右，出水水质较 好，说明此系统有一定的抗冲击负荷能力和良好的好氧效果，初步达到了设计的预 期目标。 【关键词】生活污水；净化槽；农村；水质指标； 外文摘要 - Analysis of Removal Efficiency of Buried Domestic Sewage Treatment Equipment Abstract: In order to carry out the scattered rural sewage treatment, we used the Japanese purification process to make buried sewage treatment plants ourselves, buried in a farmers garden in the outskirts of Jingzhou, regularly collected the sewage from each room of the device to study its purification effect. The results showed that: the average removal rate of COD, BOD5, T-N, NH4 +-N, T-P, turbidity, conductivity were 45.4%, 87.8%, 61.1%, 94.5%, 25.2%, 78.9% and 11.8 %. Just from the different water quality index of different room to see the removal rate, anaerobic chamber BOD5, aeration chamber turbidity, outlet rooms ammonia nitrogens removal were the most, 53.3%, 70.4% and 83.2% respectively. Although the incoming water had certain wave, but with the pollution load increased, COD, BOD5, T-N, turbiditys removal also increased, and the removal rate of ammonia nitrogen was about 95%, the quality of out water was good, indicating that this system had a certain impact resistance loading capacity and good aeration effect, was preliminary to reach the design of expectations. .Keywords: Domestic sewage; Purification tank; Rural; Water quality index; 中文摘要 - 前言 第 1 页 （共 19 页） 1 前言前言 在中国，很多河流和湖泊面临的问题是：虽然工业污染已被环保部门“严控”， 但居民生活污水的随意排放，却成为一些河流总氮、总磷超标、湖泊富营养化的重 要原因 1 。特别是农村地区，地处偏僻而分散、经济条件差，生活污水处理十分不 易，90%的生活污水没有经过任何处理就直接排放 2 。因此，积极有效的解决农村 生活污水净化问题已经具有很重要的现实意义。就目前来说，农村生活污水的处理 主要有：人工湿地法、高效藻类塘法、倾斜土槽法和净化槽法等，前三种方法均需 要占用一定的土地面积，尤其是前两种方法，不太适合土地较缺乏的村寨；在夏季 人工湿地和藻类塘还会产生恶臭、易滋生蚊虫，易受到污水停留时间及气温、光照 等气象因素对水生植物、藻类生长的影响甚至死亡；随着处理时间的延长，人工湿 地系统和倾斜土槽法对污染物的去除能力还会降低，故还需要定期更新填料床和下 渗土壤；上述三种处理方法仅能处理生活杂排污水，不能处理卫生间污水 3, 4 。 生活污水处理净化槽法是日本处理散居式农村生活杂排污水和水冲厕所污水的 一种方法，是典型的厌氧好氧曝气方式的生物氧化法 5 。其特点是：1）以生物膜法 为主要特征，采用复合式滤料，融合了生化法的好氧、兼氧、厌氧法优点；集沉淀、 厌氧、缺氧和氧生物处理及消毒等功能于一体。2）以高效生物处理技术为核心，采 用有效复合微生物菌种进行接种和驯化，处理效果稳定，出水水质优良，能够达到 国家中水回用标准。3）污泥量很少，原则上不需排泥，避免了一般污水处理系统常 见的污泥处理与处置问题，一般每半年或者一年左右清洗净化槽时才排泥。4）装置 埋于地下，污水处理温度相对稳定，处理效果不易受气温变化影响。5）分散式处理 水在农村广阔区域散点式达标排放，利于水体的自净作用，能有效地保持沟、渠的 水体流量，便于农田灌溉。6）设有曝气减噪装置，噪声小，运行成本低，操作简单 6 。 由此可以看出，净化槽法十分适合于中国分散居住的农村生活污水的处理。 2 选题背景选题背景 2.1 研究目的意义研究目的意义 据建设部 2005 年 10 月村庄人居环境现状与问题调查报告，对我国具有代 表性的 9 个省 43 个县 74 个村庄的入村入户调查显示，96%的村庄没有排水渠道和 地埋式生活污水处理装置的去除效果分析 第 2 页 （共 19 页） 污水处理系统，生产生活污水随意排放 7 。目前全国农村每年有超过 2500 万吨的生 活污水直接排放，造成河流、水塘污染，影响了村民居住环境，严重威胁了农民的 身体健康。农村水环境已经成为事关我国社会经济可持续发展的重大问题。这不仅 关系着农村的生活环境、健康安全，而且农村水环境也是城市水环境、水质量、水 安全的母体，并承担着保障食品安全的重大责任。所有这些方面，都对农村环境质 量和农村水污染治理提出了较高的要求 8, 9 。 农村居民居住相对分散，资金力量薄弱，基础设施落后。因此，开发应用费用 低廉，节省土地资源与能源，高效的特别是具有广谱性除污能力和总体环境效益的 多层次的分散式处理技术，已迫在眉睫。近年来，日本研究者开发了一种称为“净 化槽”的处理设施。根据多年的实践表明该设施具有较强的实用性，特别适合农村 生活污水的处理10。净化槽处理器集多种处理技术为一体，设置费用低，在人口密 度比较低的地区， 净化槽处理器的费用远远低于铺设公共下水道的费用，减轻了地 方政府的财政负担。同时还具有安装方便，用时少，安装工期短，投资见效快，不 受地形与环境影响等特点。可与自然净化相结合，确保水体生态平衡11。通过对我 国农村污水现状及净化槽处理装置的分析可知，应用净化槽技术处理农村生活污水 是当今适合我国国情的一条分散处理农村居民生活污水，提高生活污水处理率的有 效途径，具有不可比拟的优越性，应加强这方面的研究及快速推广应用。 2.2 国内外研究现状国内外研究现状 2.2.1 日本净化槽现状日本净化槽现状 日本的净化槽技术主要在排水管网不能覆盖、污水无法纳入集中设施进行统一 处理的偏远地区使用。该技术在治理日本的分散型生活污水方面发挥了重要的作用 12 。 净化槽在日本被分为三种类型：单独处理净化槽、合并处理净化槽和高度处理净化 槽。由于单独处理净化只用于处理粪便污水，从 2001 年 4 月起，单独处理净化槽已 被日本政府明令禁止安装。合并处理净化槽对粪便污水、厨房和浴室污水都可进行 处理；高度处理净化槽不仅能有效削减 BOD，还能除磷脱氮13。1998 年开始，为了 减少净化槽排出负荷，从政策上综合鼓励减少 BOD 的排放，日本加大了对高性能净 化槽使用的补助。现在多采用高度处理型净化槽，其性能指标为总氮 10mg/L 以下； 总磷 0.5mg/L 以下；BOD 除去率 97%以上；排出水 BOD 5mg/L 以下。其出水性能 前言 第 3 页 （共 19 页） 完全达到了中水回用的国家标准：BOD 在 10 mgL 以下，COD 在 15 mgL 以下， TN 在 10 mgL 以下(因处理工艺而定)，TP 在 1 mgL 以下 8 。 地埋式生活污水处理装置的去除效果分析 第 4 页 （共 19 页） 近年来净化槽的安装迅猛发展，每年以 2030 万台套的数量增加 6 。据日本农 林水产省 2009 年调查 5100 万人口的不同都市（辖村镇人口）规模的污水处理方式 及其覆盖人口的普及率，除了都市人口集中使用下水道进入城镇污水处理厂集中处 理外，越是人口较少的集镇，农村分散居住的村庄，净化槽的使用率越大。比较 1030 万人口的都市和 5 万人口以下的集镇，其净化槽处理人口普及率由 9.6%增加 到 16.9%，而农村集落排水设施仅由 2.8%提高到 8.2%，表明净化槽在处理农村生活 污水方面，发挥着巨大的作用。在日本 41 个都道府县 210 个市町村中得到使用 14 。经过多年的发展，在日本已经形成了一套比较完善的法律法规体系、技术标准体 系和服务体系。如净化槽法、下水道法、建筑基准法等，对净化槽的 设置、构造、计算、维护管理等从法律角度作了非常细致的规定。 净化槽法规定了净化槽的制造、安装、维护检修及清扫等方面的要求。作 为强制性责任，净化槽系统的使用者负责定期维护、清理系统。净化槽法规定 了净化槽的最大清扫周期，明确了定期检查、维护维修等净化槽使用者的义务。由 于并不是所有使用者都具有相关的专业知识，所以维护和清理的业务主要委托给净 化槽维护和清理的专业人员。另一个强制性责任是使用者要接受每年的水质检测。 净化槽法第 11 条规定，净化槽的使用者每年都应接受一次由指定部门进行的净 化槽出水水质的检查，以确认净化槽的定期检查、清扫等日常维护工作是否得到保 证。同时，净化槽法还明确规定了对违反该法各项条款时的量刑、经济处罚额 度等内容 10 。在技术标准体系方面，日本早在 1969 年实施的建筑基准法中就 规定了净化槽的构造标准，之后又进行了多次修改、补充。由国土交通大臣颁布的 净化槽构造标准（也称构造方法）中规定了净化槽的工艺选择、处理效率、设备要 求、结构设计、滤料、曝气量等。在净化槽法实施后，环境省也颁布了一系列 相关的规则，如净化槽维护检查技术标准、清扫技术标准、使用准则、净化槽施工 技术标准、净化槽出水技术标准等15。另外，日本净化槽的清理、维护和水质检测 人员都必须取得相应的资质。至 2003 年 1 月底，约有 5.6 万名净化槽操作人员通过 国家考试或完成环境部长批准的讲座课程，并获得资质。为了提高清理人员的专业 技术，政府还提供了不同课程，如“净化槽清理技术员资质培训课程”和“净化槽 清理员培训课程”。到 2003 年 1 月底，约有 1.3 万名净化槽技术员和 9600 名清理 员通过了培训课程。2001 年 3 月底，有 69 家公共服务公司被指定为专业检测机构， 选题背景 第 5 页 （共 19 页） 在这些机构中有资质的检测员为 1454 人。可见，日本净化槽技术的服务体系已较为 完善 16 。 2.2.2 我国净化槽研究现状我国净化槽研究现状 随着我国经济和城市化的快速发展，工业污染源达标排放后，生活污水处理系 统的建设已为各级政府所重视。集中式污水处理场具有建设和运营成本低、自动控 制和管理简便等特点，国家提供了大量低息或无息国债资金予以支持。近年来，随 着湖泊河流富营养化问题越来越严重，分散污染源的治理已迫在眉睫。1994 年，同 济大学和清华大学开始对日本的净化槽技术进行研究 17 。国内曾有鹏瑶环保设备厂 与日本公司合作生产净化槽，但现已停产，我国净化槽发展的现状 16 是： (1)无国家和行业标准。厂商自行生产，差质材料造成处理设备跑冒滴漏、噪音、 臭气问题严重。 (2)缺乏规模经济效益。因生产成本高，使得制造商在采用低成本、不成熟的生 物处理技术，处理水无法达标排放。 (3)未建立维护管理系统。售后服务差，限制了规模生产和销售。 (4)无国家级的技术评价系统 18 。 我国在大规模工业点源水污染治理达标排放后，仍面临着“水质”型缺水，特 别是西部大开发对当地的水土保持工作要求日益严格 19 。净化槽技术是针对分散型 生活污水的处理，在日本经过 50 多年的发展，已经相当成熟，适时地引进该技术， 将填补国内在分散源处理技术方面的空白，有效利用和保护当地的水资源。当务之 急是加强与日本环境界的合作，根据中国农村生活污水排放特点、水质水污染负荷 的特征，开发适合我国国情的净化槽技术和设备。其技术引进的方式可以多种多样， 如日本专家指导、国内技术人员的培训、制定构造、维护的技术指南、标准等 20 。 通过以上途径，相信净化槽技术会以低成本、优良处理性能、建设期短等特点在我 国得以推广应用，为改善中国农村水环境发挥重要作用。 2.3 研究思路及主要研究内容研究思路及主要研究内容 2.3.1 研究思路研究思路 为了探索净化槽技术改善中国农村水环境污染问题，使地埋式生活污水处理装 置处理中国农村生活污水成为现实，需要进行一系列的可行性研究，在自制地埋式 生活污水处理装置的基础上，定期到试验现场采集该装置各分室水样，对其 地埋式生活污水处理装置的去除效果分析 第 6 页 （共 19 页） COD、BOD、T-N、T-P、氨氮、电导率、浊度等水质指标进行分析，通过数据整理 后再次对现场 材料与方法 第 7 页 （共 19 页） 进行调试改进。 2.3.2 主要研究内容主要研究内容 本课题自制了地埋式生活污水处理装置，安装在荆州市郊某村庄，拟定期采集 生活污水，分析污水中 COD、BOD5、T-N、T-P 等指标，具体研究内容如下： (1) 了解该装置的处理工艺 实地调查了解地埋式生活污水处理装置，通过查阅相关文献，了解该装置各工 艺结构及作用，现场观察装置运行情况等。 (2) 不同农户的生活污水水质采集 对不同农户安装了地埋式污水处理装置，分厌氧 I 室、厌氧 II 室、曝气室、出 水口室、回流水管和周边水体按月采集水样，带入实验室以备水质分析。 (3) 污水中有机污染物去除效果分析 采用国家标准方法分析水样中的 COD、BOD5等指标，根据处理前、后水质的 变化，以去除率判断有机污染物的去除效果。 (4) 污水中总氮去除效果分析 采用国家标准方法分析水样中的 TN 指标，根据处理前、后水质 TN 的变化， 以去除率判断氮素的去除效果。 (5) 污水中总磷去除效果分析 采用国家标准方法分析水样中的 TN 指标，根据处理前、后水质 TN 的变化， 以去除率判断氮素的去除效果。 3 材料与方法材料与方法 3.1 处理工艺处理工艺 根据中国农村35人家庭生活污水排放的特点，设计一种两级厌氧和一级好氧生 物膜处理工艺的小型一体化农村生活污水处理器。两级厌氧室的上部设计为流量调 节区，由定量泵将第2厌氧室的出水提升到生物膜过滤槽中，并定期对生物膜过滤槽 进行反冲洗，反洗排水再进入第1厌氧室中，其工艺示意图如下： 地埋式生活污水处理装置的去除效果分析 第 8 页 （共 19 页） 图图1 农农村生活村生活污污水水处处理器工理器工艺艺流程示意流程示意图图 采用该工艺自制了若干台适合于农村单家独户使用的生活污水处理净化器，分 别于 2011 年 1 月 15 日和 1 月 20 日埋置于荆州市城郊白龙村徐氏和李埠严氏庭园内， 定期采取该装置各分室内的水样，进行水质分析。 3.2 投加微生物投加微生物 从荆州市城南污水处理厂活性污泥水样中，经过实验室分离、培养、驯化酵母 菌、细菌后扩大到1000ml，于4月24日投入白龙试验点。于5月4日再次在白龙试验点 投加微生物，分别在厌氧室、厌氧室和曝气室中投入厌氧菌、厌氧菌和好氧菌 各1000ml。于5月20日分别在上述三室中将投加量均扩大到2000 ml。 3.3 采样方法采样方法 定期在白龙村徐氏和李埠严氏庭园内埋设的污水处理净化槽装置中，用采样器 采集水样，具体采样时间分别为：3月14日，3月29日，4月10日，4月24日，5月4日， 5月8日，5月24日。采样时用采样器分别从厌氧室、厌氧室、曝气室、出水口室 和户外出水口或回流水管中抽取水样，装入洗净的塑料瓶中，贴好标签，带回置入 4的冰箱以备水质测定之用。 3.4 测定方法测定方法 材料与方法 第 9 页 （共 19 页） 1） 、CODcr的测定：重铬酸钾氧化法 HgSO4 K2Cr2O7 沸石 水 水样混匀混匀回流加热冷却（NH4）2Fe(SO4)2滴定 Ag2SO4-H2SO4 试亚铁灵 需要注意的是，在配制硫酸亚铁铵溶液时，要等硫酸亚铁铵完全溶于水后再加 浓硫酸，否则很难得到澄清透明的溶液。水样加热煮沸时，注意不能让水样暴沸， 否则影响测定结果。 2） 、BOD5的测定：五日生化培养法 确定水样稀释倍数后，用稀释水稀释，溶解氧仪配合电磁搅拌器测定其溶解氧。 放入 201的恒温生化培养箱培养 5d 后，再次测定其溶解氧，计算其溶解氧的消 耗量。 3） 、T-N 的测定 :碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法 碱性过硫 加热 在波长 220 与 275nm 酸钾溶液 半小时 盐酸 处测定吸光度 水样混匀置于压力锅中冷却无氨水稀释混匀紫外分光光度计 计算出校正吸光度 A， 按 A 值查校准曲线并计算总氮含量 在制作标准曲线时，需要在实验前提纯过硫酸钾。方法如下：先在 500ml 烧杯 中加入 400ml 去离子水，再加 80g 过硫酸钾于 60恒温水浴中加热溶解，常温冷却 后放入 4冰箱结晶，过夜，倒去上层清液。再加入 400ml 去离子水，于 60恒温 水浴中加热溶解，常温冷却，放入 4冰箱结晶，倒去上层清液。最后用 4 号砂芯 漏斗抽滤，在 54烘箱中烘干即可。 4） 、T-P 的测定：钼酸铵分光光度法 地埋式生活污水处理装置的去除效果分析 第 10 页 （共 19 页） a.过硫酸钾消解： 过硫酸钾 水样消解冷却转移至比色管用水稀释至刻度 b. 发色： 分别向各份消解液中加入 1mL 抗坏血酸溶液混匀，30s 后加 2mL 钼酸盐溶液充 分混匀。 c. 分光光度测量： 室温下放置 15min 后，使用光程为 30mm 比色皿，700nm 波长下，以浓度空白 溶液作参比，测出吸光度，从工作曲线上查得磷的含量。 4 结果与分析结果与分析 4.1 不同农户的生活污水水质分析不同农户的生活污水水质分析 分别在李埠镇严氏和白龙村徐氏庭院内安装了地埋式污水处理装置，从 3 月5 月每隔两周取一次水样进行分析，两家试验点所有测定次数的各室平均值分别见表 1 和表 2。从表 1、2 中可以看出，徐氏试验点的处理效果明显好于严氏。除氨氮外， 严氏的进水水质污染负荷均低于徐氏，但出水效果不理想，各指标去除率均在 50% 以下。徐氏试验点进水污染负荷虽然较高，但出水 BOD 和浊度已达到排放标准，值 得说明的是，由于试验装置安装时间不长，尚在调试过程中，3 月份的处理效果不 是很理想，后期效果明显好转，但平均值也因此受到一定影响。经过调查发现：严 氏试验点由于夫妻二人在家，用水又比较节约，导致水量明显不够；在装置的安装 方面，严氏试验点的装置前有个化粪池，而徐氏试验点没有化粪池，那么生活污水 流经化粪池后再进入试验装置中，导致可生化性能大大降低；水质测定结果也发现 严氏的水质 C/N 失衡，导致微生物营养不够而死亡。徐家的人口是严家的两倍，生 活比较有规律，排放水量较大，微生物的 C/N 营养较均衡，生活污水不经化粪室， 直接排入污水处理装置，故处理效果较明显。基于以上原因，在下文中不再分析来 自严氏试验点的数据，仅分析来自白龙村徐氏的试验处理效果。 结果与分析 第 11 页 （共 19 页） 表表 1 1 严氏试验点各测定次数的各分室平均值严氏试验点各测定次数的各分室平均值 净 化 槽 各 分 室 水质指标 厌氧室厌氧室曝气室出水口室 户外去除率/% COD/(mg/l) 269.8 248.2 253.2 250.1 224.8 7.3 BOD/(mg/l) 16.8 14.1 14.2 115 20.931.5 T-N(mg/l) 260.5 155.7 165.3 147.3 238.243.5 氨氮(mg/l) 193.4 191.3 189.7 173.3 181.810.4 T-P(mg/l) 6.3 7.1 6.9 6.9 4.3/ 浊度/NTU 14.7 11.5 11.5 8.4 11.422.4 表表 2 2 徐氏试验点各测定次数的各分室平均值徐氏试验点各测定次数的各分室平均值 净 化 槽 各 分 室 水质指标 厌氧室厌氧室曝气室回流出水口室 去除率% COD/(mg/l)342.2258.9213.7273.0187.045.4 BOD/(mg/l) 93.0 43.4 19.6 6.4 11.387.8 T-N(mg/l)173.0115.3 68.4215.6 67.361.1 氨氮(mg/l)116.9 62.2 38.3 10.9 6.494.5 T-P(mg/l) 10.3 8.9 7.7 5.0 7.725.2 浊度/NTU 45.1 38.5 11.3 49.8 9.578.9 4.2 污水中污水中 COD 去除效果的分析去除效果的分析 表3为不同取样时间内，埋设在徐氏试验点的生活污水处理净化器，各分室中 COD 浓度及其去除率。从表中可以看出，在不同的取样时间内，进水口即厌氧I室中COD 的浓度变幅较大，从125.0mg/L到612.0mg/L，出水口室的浓度则降低到77.8mg/L 267.4mg/L，去除率达到了30.2%75.9%，表明随着装置运行时间增加，处理效果呈 增加的趋势，最近两次测定结果表明出水均稳定在80mg/l左右，达到了设计的预期 值。 地埋式生活污水处理装置的去除效果分析 第 12 页 （共 19 页） 0 100 200 300 400 500 600 700 COD/(mg/l) 3月14日3月29日 4月10日4月24日 5月4日5月8日 5月24日 表表3 3 在不同取样时间各室中在不同取样时间各室中CODCOD浓度及其去除率浓度及其去除率 各分室 COD 浓度/ mgL-1 取样时间 厌氧 I 室厌氧室曝气室回流出水口室 去除率/% 3 月 14 日382.9251.6307.5/267.430.2 3 月 29 日377.1319.9225.0281.5169.355.1 4 月 10 日217.6259.3246.7353.6252.9/ 4 月 24 日502.3320.9246.9183.8218.856.4 5 月 4 日125.0174.0159.3/175.5/ 5 月 8 日612.0366.9231.2/147.275.9 5 月 24 日178.4119.6 79.4 79.9 77.856.4 平均值342.2258.9213.7273.0187.045.4 进水 厌氧 曝气 出水 图图 2 各分室各分室 COD 浓浓度度变变化化趋势图趋势图 从各分室 7 次采样的平均值来看，通过厌氧室、曝气室、出水口室去除的效 结果与分析 第 13 页 （共 19 页） 果分别为 24.3%、17.5%和 12.5%，其中厌氧室去除效率最高，依次递减。随着污 染负荷的增加，COD 的去除率也随之增加，说明此系统有一定的抗冲击负荷能力。 图 2 直观地描述了同分室样品的 COD 随装置运行时间的变化趋势，可以看出不同取 样时间，进水 COD 变化较大，但出水 COD 值较稳定。还要说明的是，5 月 24 号的 水样中加大了投菌力度，出水效果明显。故以后投菌量均可上升至 2000ml。 4.3 污水中污水中 BOD5 去除效果的分析去除效果的分析 从表 4 可以看出：不同的取样时间，进水口即厌氧 I 室中 BOD5的浓度变幅较 大，从 40.9mg/L 到 212.5mg/L，平均浓度为 93.0mg/l。出水 BOD5长期稳定在 21mg/l 以下，最低浓度达到 1.5mg/l。去除率最高可达 98.56%，最低为 52.50%，且 随进水 BOD5增加，去除率不断增加，达到了设计出水 BOD5的预期值。 从各分室 5 次采样的平均值来看，通过厌氧室、曝气室、出水口室的去除率 分别为 53.3%、54.9% 和 42.3%，其中曝气室去除率最高，出水口室去除率最低。 从图 3 也可以看出，从 3 月到 5 月，随着气温不断增加，虽然进水 BOD5值呈 现不同程度的波动，但出水水质均稳定在较低的范围内。 表表 4 4 在不同取样时间各室中在不同取样时间各室中 BODBOD5 5浓度及其去除率浓度及其去除率 各分室 BOD5浓度/ mgL-1 取样时间 厌氧 I 室厌氧室曝气室回流出水口室 去除率/% 3 月 14 日 43.4 9.215.4/20.652.5 3 月 29 日103.6 74.632.0 1.9 1.598.6 5 月 4 日 40.9 12.621.4/18.554.8 5 月 8 日212.5102.814.6/ 8.096.2 5 月 24 日 64.4 17.714.410.8 8.087.6 平均值 93.0 43.419.6 6.411.387.8 地埋式生活污水处理装置的去除效果分析 第 14 页 （共 19 页） 0 50 100 150 200 250 BOD5/(mg/l) 3月14日3月29日 5月4日5月8日 5月24日 进水 厌氧 曝气 出水 图图 3 各分室各分室 BOD5浓浓度度变变化化趋势图趋势图 4.4 污水中污水中 T-N 和氨氮去除效果的分析和氨氮去除效果的分析 从表5可以看出，在不同的取样时间，进水口即厌氧I室中T-N的浓度波动比较大， 从三月到五月，随温度升高，浓度呈明显降低趋势，从206.3mg/l2.7mg/l。出水口 室的浓度也呈下降趋势，低到2.4mg/L 126.6mg/L不等，去除率达到了 11.1%83.2%。最近两次进水和出水的T-N的都保持在3mg/l左右，含量非常低，故 处理效果不是很明显。在进水T-N比较高时，去除率可以达到83.2%。预期的出水的 T-N值为20mg/l，如今看来，已经达到预期水平，只是还不太稳定，仍需进一步观察 研究。 从各分室采样的平均值来看，通过厌氧室、曝气室、出水口室去除的效果分 别为 45.2%、18.5%和 1.7%，厌氧室去除率最高，出水口室去除率最低。 结果与分析 第 15 页 （共 19 页） 0.0 50.0 100.0 150.0 200.0 T-N/(mg/l) 3月29日4月10日 4月24日5月4日 5月8日5月20日 5月24日 表表 5 5 在不同取样时间各室中在不同取样时间各室中 T-NT-N 浓度及其去除率浓度及其去除率 各分室 T-N 浓度/ mgL-1 取样时间 厌氧 I 室厌氧室曝气室回流出水口室 去除率 /% 3 月 29 日201.2184.4151.6/126.637.1 4 月 10 日157.8 32.6 27.3 / 26.583.2 4 月 24 日206.3 83.3 62.5215.6 80.061.2 5 月 4 日 11.9 10.7 10.1/ 10.016.0 5 月 8 日 79.1 47.2 40.0/ 43.245.4 5 月 20 日 2.7 2.3 2.4/ 2.411.1 5 月 24 日 3.8 2.5 2.5/ 2.534.2 平均值 94.7 51.9 42.3215.6 41.641.2 从图 4 可以看出，进水 T-N 较稳定，进水到曝气一段 T-N 去除效果较明显。对 于最终出水 T-N 值偏高，仍需进行调整。 进水 厌氧 曝气 出水 图图 4 各分室各分室 T-N 浓浓度度变变化化趋势图趋势图 表 6 为不同取样时间内，各分室中氨氮浓度及其去除率。从表 6 可以看出，进 地埋式生活污水处理装置的去除效果分析 第 16 页 （共 19 页） 0 50 100 150 200 250 氨氮/(mg/l) 3月14日3月29日 4月24日5月8日 5月24日 水口即厌氧 I 室中氨氮的浓度在不同的取样时间里变幅较大，从 237.0mg/L 到 9.8mg/L，出水口室的浓度则降低到 0.2mg/L 11.0mg/L，氨氮的最高去除率为 98.37%， 最低去除率为 83.31%，出水氨氮值稳定在 11mg/l 以下，且越到后期，出水值越低， 出水氨氮值达到 0.2 mg/l。达到了设计出水预期值。 表表 6 6 在不同取样时间各室中氨氮浓度及其去除率在不同取样时间各室中氨氮浓度及其去除率 各分室氨氮浓度/ mgL-1 取样时间 厌氧 I 室厌氧室曝气室回流出水口室 去除率/% 3 月 14 日217.5132.168.5/11.094.9 3 月 29 日237.0123.361.510.2 9.895.9 4 月 24 日 60.5 9.757.211.510.183.3 5 月 8 日 59.9 45.2 3.9/ 1.198.2 5 月 24 日 9.8 0.5 0.1/ 0.298.0 平均值116.9 62.238.210.9 6.494.5 进水 厌氧 曝气 出水 图图 5 各分室氨氮各分室氨氮浓浓度度变变化化趋势图趋势图 从各分室采样的平均值来看，通过厌氧室、曝气室、出水口室去除的效果分 别为 46.8%、38.6%和 83.2%，出水口室去除率最高，曝气室去除率最低。 从图 5 可以看出，进水氨氮值随取样时间推移波动较大，且在明显降低，很可 结果与分析 第 17 页 （共 19 页） 0 2 4 6 8 10 12 14 16 T-P/(mg/l) 3月14日3月29日 4月24日5月4日 5月8日5月20日 5月24日 能是因为水中氨氮值随季节变化，温度升高而减少。此外，5 月 24 号投菌量达到 2000ml 后，出水氨氮值效果很明显。 4.5 污水中污水中 T-P 去除效果的分析去除效果的分析 本装置仅通过污泥沉降除磷之外并无特殊的除磷设计，故该装置的 T-P 去除效 果并不明显。从表 7 和图 6 可以看出，厌氧室即进水口 T-P 含量比较稳定，出水 T-P 值也稳定在 10mg/l 左右，平均去除率为 28.1%。 表表 7 7 在不同取样时间各室中在不同取样时间各室中 T-PT-P 浓度及其去除率浓度及其去除率 各分室 T-P 浓度/ mgL-1 取样时间 厌氧 I 室厌氧室曝气室回流出水口室 去除率/% 3 月 14 日11.9 7.1 6.8/ 9.222.7 3 月 29 日12.8 6.9 4.10.8 2.778.9 4 月 24 日 4.6 4.6 5.14.9 3.621.7 5 月 4 日 9.311.8 9.0/ 8.7 6.5 5 月 8 日11.311.3 9.9/ 9.912.4 5 月 20 日 13.611.710.4/10.026.5 5 月 24 日 8.4 8.9 8.59.3 9.6/ 平均值10.3 8.9 7.75.0 7.725.2 进水 厌氧 曝气 出水 图图 6 各分室各分室 T-P 浓浓度度变变化化趋势图趋势图 地埋式生活污水处理装置的去除效果分析 第 18 页 （共 19 页） 0 20 40 60 80 100 120 浊度/NTU 3月14日3月29日 4月24日5月4日 5月8日5月20日 5月24日 从各分室采样的平均值来看，通过厌氧室、曝气室去除的效果分别为 13.6%、13.5%，出水口室去除率几乎为零。 4.6 污水中浊度去除效果的分析污水中浊度去除效果的分析 该装置的浊度去除效果较好，每次采集的水样出水都比较澄清。从表 8 可以看 出，去除率最高值为 96.6%，最低 23.5%。在不同的取样时间内，进水浊度值变化 幅度较 表表 8 8 在不同取样时间各室中浊度及去除率在不同取样时间各室中浊度及去除率 各分室浊度/ NTU 取样时间 厌氧 I 室厌氧室曝气室回流出水口室 去除率/% 3 月 14 日45.740.518.9/16.763.5 3 月 29 日69.935.513.1127.0 8.587.8 4 月 24 日103.080.028.1 19.622.578.2 5 月 4 日 9.810.3 6.3/ 7.523.5 5 月 8 日66.986.8 3.4/ 2.396.6 5 月 20 日 10.011.4 6.7/ 6.139.0 5 月 24 日10.4 5.2 2.7 2.8 3.368.3 平均值45.138.511.3 49.8 9.678.7 进水 厌氧曝气 出水 图图 7 各分室各分室浊浊度度浓浓度度变变化化趋势图趋势图 结果与分析 第 19 页 （共 19 页） 大，且不具备一定的规律，浊度值变化范围为 9.8NTU103.0NTU。出水室中的浊 度比较稳定，从 3.3NTU22.5NTU。五月以来，出水浊度值均在 5mg/l 左右，温度 对出水浊度值的影响并不显著。从图 7 可以直观的看到稳定的出水值。 4.7 污水可生化性能和水中微生物营养状况分析污水可生化性能和水中微生物营养状况分析 BOD5/CODCr比值法是目前广泛采用来评价废水可生化性的一种最简易的方法。 根据 BOD5/CODCr的比值进行生化性难易程度判断：BOD5/CODCr0.45 表示生化性 较好；BOD5/CODCr0.45 表示可以生化；BOD5/CODCr0.3 表示较难生化； BOD5/CODCr0.2 表示不宜生化，将其判断结论列于表 10 中。 从表 10 可以明显看出进水可生化性越来越好，五月份几乎都可生化，且可生化 程度越来越高，推测可生化性和温度有关。温度越高，可生化性越强。 表表 1010 在不同取样时间各室中进水可生化性能在不同取样时间各室中进水可生化性能 可生化性 取样时间 厌氧 I 室 COD 厌氧 I 室 BOD5 BOD5/COD结论 3 月 14 日382.9 43.40.11不宜生化 3 月 29 日377.1103.60.27较难生化 4 月 24 日502.3 93.60.19不宜生化 5 月 4 日125.0 40.90.33较宜生化 5 月 8 日612.0212.50.35可以生化 5 月 20 日 82.9 20.40.25较难生化 5 月 24 日178.4 64.40.36较宜生化 平均值322.9 82.70.30较宜生化 TN/TP 的变化是水中微生物营养结构特点的重要反映。当 TN/TP22 时，TN 是 调控水体营养结构特点的主要因素，生物固氮作用会发生来调节 TN/TP、消纳水中 相对丰足的 TP。当 22TN/TP32 时，通过对 NO3-N 的利用、摄取以实现对氮素 有机合成的生态过程较为明显。而当 TN/TP32 时，较低的 TP 含量水平可能使氮素 的有机合成过程受到抑制，NH4+-N 则是影响该状态下氮素循环的关键因子21。 根据对 3 月至 5 月的水样 TNTP 的跟踪观测结果列出表 11 进行总结。从表 9 中可以看出：除 4 月 24 号比较特殊外，T-N/T-P 是呈下降趋势的，可以推测其随温 地埋式生活污水处理装置的去除效果分析 第 20 页 （共 19 页） 度升高而降低，且 T-N/T-P 的比值小于 22，即此时 TN 是调控水体营养结构特点的 主要因素。而 4 月 24 日 T-N/T-P 的比值大于 3