摘要:试验建立了三组系统,对系统在表面负荷分别为300 L/(m2•d),800 L/(m2•d),1500L/(m2•d)时的启动进行了研究,探讨了启动周期内各污染物的去除机理。试验结果表明,在本系统中,COD的启动周期为17天左右,脱氮的启动周期在24天左右,除磷的启动周期在12天左右。在较高的表面负荷下,系统的挂膜启动不理想,低表面负荷更有利于生物膜的形成,更利于系统的启动。
关键字:多介质土壤层系统;去除率;启动周期
我国在过去近35年内,环保工作都是以城市工业污染为中心,随着时代的不断进步,城乡一体化进程的不断推进,越来越多的环保人士已经意识到,解决农村生活污水也是十分必要的。在充分考虑农村污水的水质、水量与空间分布等特征来看,研究农村生活污水的处理,尽量秉着“低投资,低能耗,低技术含量,高效”的原则,多介质土壤层系统选择运行成本低、抗冲击负荷能力强、管理简单、占地面积小、能耗低,可以很好地适应于农村。
多介质土壤层系统Multi-Soil-Layering(MSL)发现于二十世纪八十年代末的日本,是WAKATSUKI[[[] Wakatsuki T, Omura S, Abe Y, et al .Treatment of Municipal Wastewater by Multi-Soil-Layering System (Part 3) Role and Life of Purification Abilities of Soil Materials in the Systems[J].Soil Science and Plant nutrition,1990,61, 74-84.]]在传统的土壤渗滤技术基础上研究开发出来的一种土地污水处理系统。目前,此处理系统在日本、美国和泰国等,在处理生活污水、河水以及工厂废水等领域都得到有效应用[[[]LUANMANEE, S, ATTANANDANA T, MASUNAGA T, et al. The Efficiency of the Multi-Soil-Layering System on Domestic Wastewater Treatment During the Ninth and Tenth Years of Operation[J]. Ecological Engineering, 2001, 18 (2):185-199.]-[[] PATTNIK R, YOST R S. Removing the N and P in Dairy Effluent using Multi-Soil-Layering (MSL) System[J]. Applied Engineering in Agriculture, 2008, 24(4): 431-437.]]。多介质土壤层系统由透水层(Permeable Layering-PL)和混合土壤层(Soil Mixture Layering-SML)组成。透水层一般是由一些粒径较大的填料组成,土壤层一般是由土壤和其他一些辅材混合而成。
多介质土壤层系统的启动过程实质上就是系统内的微生物生长、繁殖、并逐步适应污水环境,是由最初注入污水,到后来系统的去除率慢慢趋于稳定的一个过程。
一般来说,污水中的挂膜方式通常采用快速排泥挂膜法和自然挂膜法[[[] 顾国维. 水污染治理技术研究[M].上海:同济大学出版社,1997.185-191. ]-[[] 张东,许建华. 受污染原水的弹性填料生物接触氧化处理挂膜试验研究[J].重庆环境科学,2001,(1):61-63. ]]。综合考虑农村的经济水平和人们的技术水平来看,选用自然挂膜的方式比较合适,即连续向实验柱中通入污水,为微生物的生长提供营养物质。另外,有研究认为[[[] 王占生,刘文军. 微污染水源饮用水处理[M]. 北京:中国建筑工业出版社,1999. ]],通过自然挂膜形成的生物膜相比于接种而成的生物膜而言,具有更强的抵御冲击负荷的能力,因而更有利于污水中污染物的去除。
1 试验材料与方法
1.1实验装置
试验使用有机玻璃柱为试验反应装置,直径为200mm,总高1.3m,三个实验柱并联对应的表面负荷分别为300,800,1500L/(m2·d),后文叙述中,分别以1#,2#和3#示意。用有效体积为75L的塑料桶贮存实验所需的污水。实验装置中有三台型号为WT600S的蠕动泵。试验采用ASO系列电磁式曝气泵,型号为LP-60,对实验柱内进行非连续性曝气。
作者:郭颖