sbr+人工湿地组合工艺处理生活污水的试验研究

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1、“SBR+人工湿地”组合工艺处理生活污水的试验研究重庆大学博士学位论文学生姓名：WisaamS.Al-Rekabi指导教师：何强教授专业：市政工程学科门类：工学重庆大学城市建设与环境工程学院二OO八年三月PerformanceofCombinedSequencingBatchReactor(SBR)TechnologywithConstructedWetland(CW)forDomesticWastewaterReclamationandReuseAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoft

2、heRequirementsfortheDegreeofDoctorofEngineeringbyWisaamS.Al-RekabiSupervisor:Prof.HeQiangMajor:MunicipalityEngineeringTheCollegeofUrbanConstructionandEnvironmentalEngineering,ChongqingUniversity,Chongqing,ChinaMarch2008ThisthesisisdedicatedtoMohammed,Ali,Fatma,HassanandHussainALAIHUMAL

3、SALATWAALSLAM中文摘要摘要城市污水处理基础设施的高投入，城市污水厂的高运行费用，管网渗漏造成的二次污染，以及水资源缺乏地区对污水回用的需求，迫切需要运行稳定，低能耗污水处理工艺。本研究将SBR工艺与人工湿地工艺进行组合，用于处理生活污水，以得到该组合工艺处理生活污水的最佳工况条件与最优的经济运行参数，要求充分发挥人工湿地的处理效能，以降低SBR系统的能耗。在该组合工艺中，人工湿地是自然处理工艺，人工湿地中间设置自然复氧槽可提高湿地内部的溶解氧，为无能耗工艺。SBR系统是活性污泥工艺，须通过供氧来培养活性污泥和保持一定的活性污泥浓度。SBR系统的曝气强度和

4、曝气时间是影响该组合工艺的能耗参数。常温下（气温≥15℃），活性污泥中微生物生长迅速，SBR中污泥浓度高，对有机污染物的去除效果好。为降低能耗，不断降低SBR的曝气时间，选用运行方式1、2、3，4作为运行工况，曝气时间从5h降低到2h。同时采用限制曝气，将SBR系统控制在低溶解氧状态。出水要求达到《景观用水标准》(GB/T18921-2002)。低温下（气温＜15℃）,SBR中活性污泥受到气温变化的影响，活性污泥中微生物活性降低，污泥浓度下降，加之秋冬季节，进水污染物浓度较春夏季高，通过延长曝气时间，来提高有机污染物的去除效果，选用运行方式5、6、7，8作为运行工况

5、，曝气时间从6h延长到8h。出水标准要求达到《城市杂用水标准》，对总氮总磷不作要求。试验从2006年4月启动，到2007年3月结束，历时一年。根曝气时间的不同，试验运行了8个运行方式，每种方式运行20-25天。周期运行过程中，2-3天取一次水样，每次取样，SBR每间隔1小时沿时取样，人工湿地沿程取样。试验研究了常温和低温条件下，组合工艺中SBR与人工湿地对COD、氨氮、总氮和总磷等有机污染物的去除规律及最佳运行工况；低溶解氧下SBR系统的特性研究，包括同时硝化反硝化现象，脱氮除磷效果的研究；人工湿地最大处理效能，及人工湿地内植物生长特性。研究结论如下：SBR反应器启

6、动期间，温度为14.7～26.5℃，污泥培养周期按进水1h，曝气20h，沉淀1h，出水1h，闲置1h，每天运行一个周期，排水比为1/3。运行3天后，污泥浓度明显增加。其后，调整运行周期：进水1h，曝气8h，沉淀1h，排水1h，闲置1h，每天运行两个周期。十天后出现大量菌胶团。污泥浓度达3000mg/L以上，并对COD、氨氮、TN，TP等指标进行检测。COD去除率达IChongqingUniversity,ThesisforPhDDegree93%,氨氮去除率达90%,TP去除率达50%。对SBR中污泥进行镜检，发现大量菌胶团，其中有变形虫，固着型纤毛虫属，枝虫、轮虫

7、等微生物。SBR反应器启动成功。人工湿地系统启动前对填料进行了冲洗和补充，植物被短期（3天）移出了湿地床，在重新栽入湿地系统后，湿地植物都较快的适应和恢复了生长态势。在种植植物时，重庆地区气温较高，有利于植物的生长恢复。特别是风车草，在重新栽入湿地床中2周后，就长势旺盛，发出了新芽，且每株分蘖数都增加了5～6个；美人蕉的生长趋势相对风车草要弱些，这是由于其自身的特点决定，美人蕉在冬天后大量枝叶枯萎，仍然没有得到很好的恢复，但是在经过30天左右，美人蕉也呈现良好的长势，部分美人蕉已经长至1.4米左右，比较茂盛。在进行填料清洗过程中，发现植物根系发达，其中风车草根系