1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
1中水的概念
生活污水经处理后成为的达到一定水质标准的非饮用水被称为中水。中水的水源包括优质杂排水和一般杂排水。
中水可用于冲洗厕所、灌溉园林、清洁车辆和补充冷却系统损耗水,因此可以实现节水。
小区中水的来源及去处如图1所示。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
1课题信息
本次课题研究的是将南方某小区的生活污水进行处理并部分净化为中水的技术手段。该小区生活污水每日生产量为1000m/d,其中中水回用工程设计产水量需达到200m/d,所有设施的设计运行时间为24h连续运行。
进水水质如下表:
COD | BOD5 | SS | 氨氮 | PH | |
进水水质 | 300 mg/L | 150 mg/L | 120 mg/L | 30.0 mg/L | 6-9 |
出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的二级标准。
达标污水出水水质如下表:
COD | BOD5 | SS | 氨氮 | PH | |
出水水质 | 100 mg/L | 30 mg/L | 30 mg/L | 25.0 mg/L | 6-9 |
中水水质执行《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T18920-2002)。
达标中水出水水质如下表:
2研究手段
2.1数据分析
(1)物化法/生化法的选择
通过背景信息得知该小区污水的BOD/COD=0.5。查阅资料可知BOD/COD>0.3的污水,视为可生化污水;BOD/COD=0.2~0.3之间为难生化污水;BOD/COD<0.2为不可生化污水;且BOD/COD的比值越高,可生化性越好。因此该小区污水为可生化性良好的污水,宜以生物处理为主。
(2)人工湿地的可行性
此外,该小区污水日产量为1000m/d,根据规范南方小区属于第三分区,有沐浴设备和集中热水。
取该小区平均日污水量为140L/人,因此可知该小区人口数在7200左右。从而可知该小区为中型社区,占地15万㎡~30万㎡。小区规模大,可提供建设人工湿地所需的用地,同时符合小区绿化美化的需求。
2.2地理分析
我国南部为亚热带季风性气候,夏季多雨冬季少雨,雨热同期,鲜有零下温度,水体不易结冰,流动性好。但其受季节影响降雨量变化大,需考虑雨水流量对人工湿地蓄水量的冲击。
SS可被格栅截留和被物化吸附去除,污水处理的主要目标是去除有机物质和减少氨氮含量。采用人工湿地系统则水生植物对修复富营养化水体有较好的效果。
水生植物能有效地吸收水中氮磷。水生植物的选择需要考虑南方冬夏季温度的差异。查阅资料得知南方使用的吸收氨氮的植物主要有:湿生植物常绿水生鸢尾、芦苇、浮岛型植物菖蒲、浮水植物睡莲等。
2.3事例研究
研究南方当地小区和污水处理厂的实际运行流程,了解制宜当地处理技术的条件和已有的成功经验。
根据之前的生产实习得知南京市桥北污水处理厂的流程为:粗格栅-细格栅-旋流沉砂池-A2O工艺生化池-辐流式沉淀池-配水井-污泥回流泵房-压滤机房-消毒池。可进一步采访当地工作人员了解各设施的水力停留时间、意外情况下各设施的应对措施和如何采集有代表性的水样等。
2.4模拟实验
设置人工湿地情况设置培养箱,选择适应温度的细菌培养生物膜模拟土壤环境,种植代表性水生植物,测试其在多情况(降雨、高温、低温、高浓度污水)下处理水的稳定性,取典型水样分析可改进的环节。
