高速公路服务区污水生物生态处理研究
  • 【摘要】

    我国高速公路服务区随着高速公路的建设得到了快速发展,但同时服务区污水处理问题也日益显现.由于大部分服务区远离城市,其污水无法直接排入城市污水管网,因此常采用独立的污水处理装置,而传统工艺运行中出现的不同问题与故障,常导致污水直接排入周围环境,造成污染.本文在对服务区污水特点的研究及资料收集基础上,尝试采用一种装置比较简单的复合生物滤池-人工湿地组合工艺对服务区污水处理进行试验研究,期望为高速公路服... 展开>>我国高速公路服务区随着高速公路的建设得到了快速发展,但同时服务区污水处理问题也日益显现.由于大部分服务区远离城市,其污水无法直接排入城市污水管网,因此常采用独立的污水处理装置,而传统工艺运行中出现的不同问题与故障,常导致污水直接排入周围环境,造成污染.本文在对服务区污水特点的研究及资料收集基础上,尝试采用一种装置比较简单的复合生物滤池-人工湿地组合工艺对服务区污水处理进行试验研究,期望为高速公路服务区污水提供一种新型的处理方式.文中对复合生物滤池、人工湿地以及组合工艺进行了工艺性能参数和处理效果的研究,探讨了工艺装置的优化运行参数及植物运行特性,得出了如下结论:复合生物滤池对污染物的去除效果受到工艺负荷、水力负荷、布水周期等因素的影响,COD容积负荷控制在0.3~0.5kgCOD·m-3·d-1,水力负荷4.46~5.02m3·m-2·d-1、布水周期20~22.5min、通风比为8%时,复合生物滤池可取得最佳的处理效果.对滤池硝化反硝化的研究发现,当C/N为5~8时滤池平均COD、NH4+-N、TN的去除率可分别达到80%、83%、63%以上,具有较好的同步硝化反硝化效果.文章在沿程有机物去除效果的研究基础上采用Eckenfelder模式拟合了复合生物滤池的生物降解模型,为预测有机物的去除效果提供了计算公式.通过对植物氮磷吸收效果的分析,发现湿地系统的所选植物中旱伞竹对污水中氮磷吸收能力均较强,美人蕉对污水中磷吸收能力较强.植物对全氮的吸收基本分布在叶部和茎部,对磷的吸收也主要集中在地表部分.因此,在秋冬季对植物的地面部分进行收割是有效去除污水中氮、磷的植物轮种形式.对组合工艺氮磷去除效果及作用机理研究可知,复合生物滤池对污染物的去除主要靠生物作用,碳氧化及硝化反应主要发生在滤池阶段,硝化效果与温度呈现同步增减的趋势.氮的去除在下层淹没设置状态下取得较好效果,滤池对氮的去除比例达到61%;磷的去除主要发生在湿地阶段,对P的去除机理是物理吸附、化学反应以及植物的作用,磷的净化并没有以吸附到滤料表面而停止,而是通过水生植物的吸收进一步作用.悬浮固体在系统中几乎完全去除.生物滤池-人工湿地组合工艺对COD、氨氮、TP、SS的去除效果较好,出水浓度分别为19mg/L、1.44mg/L、0.38mg/L、0.98mg/L,出水水质达到《城市污水再生利用城市杂用水水质标准》(GB/T18920-2002).组合工艺处理高速公路服务区污水达到回用要求的运行成本较低.生物生态组合工艺不仅可以净化服务区污水水质、绿化环境,而且可利用废弃粉煤灰,从而减少粉尘污染,实现废物的资源化利用,在取得明显环境效益的同时,取得一定经济效益和社会效益,其研究具有一定的理论意义和工程应用价值. 收起<<

  • 【作者】

    张孝中 

  • 【学科专业】

    道路与铁道工程

  • 【授予学位】

    硕士

  • 【授予单位】

    南京林业大学

  • 【导师姓名】

    黄新

  • 【学位年度】

    2012

  • 【语种】

    chi

  • 【关键词】

    高速公路服务区%污水处理%复合生物滤池%人工湿地%组合工艺