出水總氮趨于穩(wěn)定，在滿負(fù)荷設(shè)計(jì)liuliang1.5m3/h的情況下，出水總氮穩(wěn)定低于15mg/L，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)驅(qū)氮情況分析，反硝化細(xì)菌生長(zhǎng)良好，出水SS穩(wěn)定在10mg/L左右，SS去除率穩(wěn)定可靠，說明深床反硝化濾池在設(shè)計(jì)條件下出水SS可滿足設(shè)計(jì)要求。由進(jìn)出水C

因反硝化過程中需要補(bǔ)充碳源，在中試中，需要記錄碳源的消耗量，對(duì)碳源的消耗量以及相應(yīng)去除的總氮數(shù)進(jìn)行記錄并分析，尋找工程中優(yōu)藥品使用方案。本次中試過程中所使用的碳源共分為兩種，分別為甲醇和冰醋酸，在中試中，分別

　我國(guó)絕大多數(shù)的農(nóng)村污水都未經(jīng)處理直接排放到水體，農(nóng)村生活污水的無組織隨意排放在我國(guó)湖泊污染的來源中占了極大比例，是目前的黑臭水體形成的一個(gè)重要原因。而隨著我國(guó)城鄉(xiāng)一體化水平、新型城鎮(zhèn)化、城市化水平的日益tigao，類似生活污水排放量還會(huì)快速增長(zhǎng)，這無疑將給農(nóng)村生態(tài)保護(hù)造成更大壓力。如何對(duì)此類廢水進(jìn)行有效處理，對(duì)于農(nóng)村生態(tài)保護(hù)具有重要意義，鄉(xiāng)鎮(zhèn)和農(nóng)村分散類的小型生活污水處理尤其顯得重要。

　　2、現(xiàn)有工藝狀況

　　2.1 農(nóng)村污水特征

　　(1)污水來源相對(duì)分散，水量較小且無規(guī)律排放，有機(jī)物濃度較高，可生化性好，污水日變化系數(shù)高。

　　(2)農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)力量相對(duì)薄弱，對(duì)需要較高投入的處理設(shè)施無法負(fù)擔(dān)，而土地資源則相對(duì)豐富。

　　(3)缺乏相應(yīng)的技術(shù)管理人員進(jìn)行日常維護(hù)。

　　2.2 現(xiàn)有技術(shù)不足

　　現(xiàn)有技術(shù)對(duì)于生活污水的處理主要有生物法：如城鎮(zhèn)污水處理廠通常采用的A2O、氧化溝等活性污泥法，這些方法的特點(diǎn)是：需要污水管網(wǎng)將污水集中收集起來、構(gòu)筑物運(yùn)行復(fù)雜、建設(shè)和運(yùn)行成本高、需要有人員管理等，這些方法很難適用于農(nóng)村分散型生活污水的處理。如“格柵+厭氧消化池+好氧濾池”出水達(dá)標(biāo)，但工藝操作復(fù)雜，運(yùn)行成本高，需要人員操作，不適合農(nóng)村地區(qū)的生活污水處理要求;如“干濕分離+收集沉淀池+地表慢速滲濾溝”投資和運(yùn)行費(fèi)用低，無厭氧環(huán)節(jié)，大分子有機(jī)物去除能力有限。簡(jiǎn)單照搬城市污水處理廠的經(jīng)驗(yàn)對(duì)農(nóng)村生活污水的處理是行不通的，必須因地制宜，一水一策，具體情況具體分析，有針對(duì)性的選擇適合農(nóng)村特點(diǎn)的工藝。

　　3、方法介紹

　　如圖1所示厭氧反應(yīng)柱采用生物膜結(jié)構(gòu)，生活污水產(chǎn)生后依次自流進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)柱和潛流型蔬果種植箱，該厭氧反應(yīng)柱和蔬果種植箱數(shù)量視生活污水水量來確定。

在不期分別投加以上兩種碳源，通過測(cè)量進(jìn)出水總氮的數(shù)值比較出兩種碳源對(duì)反硝化作用的優(yōu)劣性，為工程中碳源的投加提供明確的參考方案。

　　2、試驗(yàn)過程及數(shù)據(jù)　深床反硝化濾池在缺氧環(huán)境下運(yùn)行，在濾料表面附著生長(zhǎng)大量的反硝化生物菌群，原有二沉池出水以重力流方式通過濾料層，污水中的硝酸鹽(NO3-)或亞硝酸鹽(NO2-)被吸附于濾料載體生物膜，還原成氮?dú)?N2)從污水中釋放出來，從而實(shí)現(xiàn)污水的反硝化脫氮過程，顆粒濾料具有截留懸浮物的作用。反硝化菌是一類化能異養(yǎng)兼性缺氧型微生物，其反應(yīng)在缺氧的條件下進(jìn)行。反應(yīng)過程中反硝化菌還原硝基氮需利用有機(jī)物(如甲醇)做為電子供體，濾池進(jìn)水的碳源(BOD)已經(jīng)比較低，為保障反硝化生物菌群的正常生物活性，需要適當(dāng)?shù)奶荚?如甲醇)。反硝化過程中，有機(jī)物作為電子供體提供能量并得到氧化降解，利用硝酸鹽中的氧做電子受體，使得硝態(tài)氮還原成氮?dú)?，其分?/p>

　　2.1 試驗(yàn)進(jìn)程

　　(1)中試驗(yàn)證階段的持續(xù)時(shí)間為12天。進(jìn)行設(shè)備的安裝、管道的安裝、設(shè)備的測(cè)試等工作。中試設(shè)備清水試車完成，順利進(jìn)行到下一調(diào)試階段。

　　(2)中試驗(yàn)證的第二階段持續(xù)時(shí)間為7天，這個(gè)階段中試驗(yàn)證設(shè)備進(jìn)入系統(tǒng)啟動(dòng)準(zhǔn)備階段，即生物掛膜階段。通過向深床反硝化濾池注入廠區(qū)厭氧池污泥以及現(xiàn)場(chǎng)廢水的方式進(jìn)行初步培養(yǎng)。根據(jù)調(diào)試進(jìn)出水?dāng)?shù)據(jù)結(jié)果，截止5月12日，反硝化系統(tǒng)完成了掛膜階段，出水水質(zhì)基本達(dá)到計(jì)劃要求。

　　(3)中試驗(yàn)證的第三階段持續(xù)時(shí)間為19天，這

　根據(jù)農(nóng)村生活污水的排放特點(diǎn)，采用生物處理法和生態(tài)處理法組合工藝。生物處理法采用厭氧生物膜技術(shù)，不需要沉淀池，其主要作用是將大分子的有機(jī)物水解酸化成小分子的有機(jī)物，為后續(xù)生態(tài)處理奠定基礎(chǔ)。生態(tài)處理法采用種植水生蔬菜技術(shù)，操作方便，可形成副產(chǎn)品，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。多級(jí)級(jí)生物處理法和多級(jí)生態(tài)處理法主要基于推流式高效反應(yīng)器理論，將一個(gè)大的處理系統(tǒng)分解多個(gè)小的處理單元，并串聯(lián)起來，這將大大地tigao了處理效果，確保水質(zhì)達(dá)標(biāo)排放。整個(gè)工藝運(yùn)行過程中，依據(jù)地形，水屬于自流形式，不需要任何動(dòng)力。

　　本工藝特點(diǎn)是：將厭氧生物膜法和水生/陸生蔬菜生態(tài)法有機(jī)地耦合在一起;利用生物膜法代替了傳統(tǒng)的活性污泥法，省去了污泥沉淀和回流系統(tǒng);將三級(jí)厭氧生物膜系統(tǒng)和三級(jí)水生蔬菜系統(tǒng)串聯(lián)起來，起到了很好的推流式效果;整個(gè)工藝水采用自流形式，不需要任何動(dòng)力。

　　4、應(yīng)用案例

　　(1)采用實(shí)驗(yàn)室配置的模擬生活污水使用該工藝進(jìn)行處理，實(shí)驗(yàn)采用的厭氧反應(yīng)柱和生態(tài)反應(yīng)箱，處理水量45L/d。進(jìn)水COD濃度285mg/L、出水64mg/L;進(jìn)水TN濃度39mg/L、出水11mg/L、;進(jìn)水NH4+-N濃度32mg/L、出水3.8mg/L;進(jìn)水磷濃度7.1mg/L、出水1.2mg/L，滿足國(guó)家《城鎮(zhèn)污水廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB)一級(jí)B排放標(biāo)準(zhǔn)。通過60天的連續(xù)流穩(wěn)定運(yùn)行表明：該工藝對(duì)生活污水處理是可行的。

　　(2)采用實(shí)際生活污水使用該工藝進(jìn)行處理，出水中COD、TP、NH4+-N和TN的平均濃度分別為125mg/L、1.6mg/L、8.4mg/L、18.4mg/L，滿足國(guó)家《城鎮(zhèn)污水廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB)一級(jí)B排放標(biāo)準(zhǔn)。

個(gè)階段為中試的主體階段即連續(xù)進(jìn)水測(cè)試階段。當(dāng)深床反硝化濾池內(nèi)的微生物濃度達(dá)到一定濃度時(shí)，驗(yàn)證進(jìn)入第三階段。在這19天內(nèi)，深床反硝化濾池滿負(fù)荷運(yùn)行，使用甲醇作為碳源，通過進(jìn)出水?dāng)?shù)據(jù)對(duì)以甲醇為碳源的反硝化系統(tǒng)去除總氮的作用進(jìn)行歸納分析，確定工程反硝化的可行性以及優(yōu)方案。

　　(4)中試驗(yàn)證的第四階段為22天，和第三階段相同，這個(gè)階段為中試的主體階段即連續(xù)進(jìn)水測(cè)試階段，深床反硝化濾池滿負(fù)荷運(yùn)行。在這一階段，碳源由甲醇調(diào)整為乙酸，通過進(jìn)出水?dāng)?shù)據(jù)對(duì)以乙酸為碳源的反硝化系統(tǒng)去除總氮的作用進(jìn)行歸納分析，結(jié)合以乙酸為碳源的進(jìn)出水?dāng)?shù)據(jù)分析，確定優(yōu)化藥劑投加方案。

OD數(shù)據(jù)表可以看出，出水COD時(shí)高時(shí)低，具有一定的貢獻(xiàn)值，此情況的產(chǎn)生是因?yàn)橹性囋囼?yàn)中碳源的加藥量為固定數(shù)值投加，在中試進(jìn)水水量很小的情況下，計(jì)量泵的工況誤差對(duì)水質(zhì)的影響較大，進(jìn)出水TN的波動(dòng)都會(huì)動(dòng)COD產(chǎn)生影響。

　　2.3 乙酸為碳源階段的數(shù)據(jù)及分析

　　6月1日~6月20日期間，深床反硝化濾池采用乙酸作為碳源，中試設(shè)備滿負(fù)荷運(yùn)行:更換碳源后，出水總氮依然保持穩(wěn)定，在滿負(fù)荷設(shè)計(jì)liuliang1.5m3/h的情況下，出水總氮穩(wěn)定低于12mg/L，多個(gè)數(shù)據(jù)在10mg/L以下，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)驅(qū)氮情況分析，更換碳源對(duì)深床反硝化濾池?zé)o不良影響，反硝化細(xì)菌生長(zhǎng)良好，出水SS穩(wěn)定在10mg/L左右，SS去除率穩(wěn)定可靠，說明采用乙酸碳源后，深床反硝化濾池在設(shè)計(jì)條件下出水SS可滿足設(shè)計(jì)要求。

　　2.4 藥品使用情況分析

　　在本次中試過程中，加藥計(jì)量泵沒有自動(dòng)調(diào)節(jié)功能，在以甲醇為碳源的階段，對(duì)于甲醇的投加按照去除1g硝態(tài)氮消耗3g甲醇的方式來進(jìn)行定量，按照去除5個(gè)硝態(tài)氮計(jì)算將甲醇的密度以及純度折后計(jì)算后，每日所需甲醇量為700mL。在以乙酸為碳源的階段，按照去除1g硝態(tài)氮消耗5g乙酸的方式來進(jìn)行定量，按照去除5個(gè)硝態(tài)氮計(jì)算，將乙酸的密度以及純度折合計(jì)算后，每日所需乙酸量為900mL。根據(jù)實(shí)際進(jìn)出水總氮數(shù)值統(tǒng)計(jì)，5月份自第二階段開始，將每日去除的總單數(shù)累計(jì)后求平均值，可知每日出去的總氮值為4.6。6月份使用乙酸作為碳源后，將每日去除的總單數(shù)累計(jì)后求平均值，可知每日出去的總氮值為5.2。以上兩個(gè)數(shù)值和原有設(shè)計(jì)去除5個(gè)硝態(tài)氮數(shù)值接近，說明按照1:3以及1:5的數(shù)值進(jìn)行甲醇以及乙酸的計(jì)算式可行、可靠的。