人工快渗(CRI)污水处理工艺在冬季低温环境下的实验研究

人工快渗(CRI污水处理工艺在冬季低温环境下的实验研究

李璐陈海兵

(深圳市深港产学研环保工程技术股份有限公司,深圳518057

摘要:本试验研究了人工快渗池在北方冬季低温环境下采用温室保温方式冬季污水处理的效率情况。根据实验测得采用文洛式PC阳光板温室可以使室内外温差

和氨氮达到10℃左右,在-6℃~-16℃的外界环境中,人工快渗池系统对COD

Cr

的平均去除率分别达到84.09%和78.96%。外界低温环境下气温对快渗池污水处理效率影响较小。

关键词:人工快渗、冬季、保温、处理效率

Study on the CRI Wastewater Treatment System Under the Low Temperature in Winter

Li Lu Chen Haibing

(Shenzhen IER Environment Engineering Technology Co.,Ltd.,Shenzhen518057 Abstract:This experiment investigated efficiency of sewage treatment situation of the Constructed Rapid Infiltration pond in the northern winter low temperature by greenhouse. According to the experimental indoor and outdoor temperature is different,and average changes about10℃,that using PC sunlight board Venlo greenhouse.The COD Cr and the average ammonia removal efficiency of the Constructed Rapid Infiltration pond reached84.09%and78.96%,from -6℃to-16℃in the external and internal environment.The adverse impact on External low temperature on the rapid infiltration pond treatment efficiency was less affected.

Keywords:CRI,Winter,Insulation,Treatment Efficiency

高纬度地区低温污水处理长期以来是水处理中的难点。在我国北方等一些地区,污水温度一般在15℃以下,特别是冬季污水水温最低可达5℃,而生物处理一般要求水温在13℃以上。大多数微生物细菌的生长温度为20~40℃,为保证微生物的正常生长污水水温应为10~35℃,水温10℃以下即属低温,污水温度低于10℃时,大部分

微生物活性降低。

有资料表明,当温度低于10℃时,污水中的中温微生物已不能代谢外源物质,这就给污水生物处理带来很大困难。但在实际传统活性污泥法工艺运行的工程中发现,水温低于10℃时,活性污泥仍有一定去除有机物的能力。一般认为,生物处理在低温时的效果不理想,低温运行时,应对处理设施采取加温或保温措施,以维持生物反应有较高处理效率[1,2,3]。冬季微生物系统中含有大量耐低温

的低温微生物,其对低温环境有很强的适应性,它在这些区域发挥着温暖地区微生物一样的作用,维持生态稳定、治理和保护环境,在低温污水处理中有重要的作用[4]。

人工快速渗滤(Constructed Rapid Infiltration System,简称CRI工艺,其旨在尽可能地提高污水处理水质效果、节省基础建设投资、简化工艺流程、降低污水处理成本和管理维护成本。该技术作为一项具有广阔发展前景的节能环保污水生态处理技术。对我国这样一个水污染严重、资金短缺的发展中国家,发展人工快速渗滤技术是实现污水处理无害化,资源化的有效途径。

针对北方冬季各种污水处理设施处理效率低的问题,本研究将通过人工快渗池搭建文洛式PC阳光板温室来考察对快渗池的保温效果,以及在此保温条件下系统出水水质状况。

1中试试验材料与方法

1.1试验设计水质

试验选址在北京市昌平区桃峪口村,处理对象为桃峪口村生活污水,建设规模为80m3/d,设计水力负荷1.0m/d,经过4h初沉后的污水给快渗池布水,每次布水20m3,每日布水4次,试验当天由于水量没达到设计规模,实际约有40m3的进水,分两次布水。

1.2实验设施工艺流程

生活污水通过管网输送至格栅,经格栅隔油池去除污水中较大颗粒的悬浮物、漂浮物、纤维物质、固体颗粒物以及污水中的浮油,而后进入调节池,对水质水量进行调节,并用潜污泵将污水提升至人工快渗池进行进一步处理,去除水中大部分COD、氨氮等。

图1设施流程图

Fig.1The flow diagram of treatment process

1.3温室结构

在快渗池上修建Venlo文洛式温室(钢结构PC阳光板材质,外形为多尖顶,多雨槽,钢构架结构,吊挂能力强。钢制骨架,覆盖材料为阳光板,温室顶部采用双层中空阳光板,四周为三层双中空阳光板,东西向设置四个通风窗。室温尺寸为10.0m×8.7m,占地面积约87m2,顶高3.8米。PC阳光板材质为聚碳酸酯透明板,耐冷及耐热,-41℃~120℃之间,本设施采用的无色阳光板的透光率在79%~81%之间。

1.4试验方法

实验设施自2009年11月开始正常运行,在长时间正常运行的设施中考察人工快渗技术在北方冬季较低温度气候条件下对污水处理效率,以及阳光板温室对快渗

池的保温效果。选择2010年1月7日作为试验日期,5日气温开始进一步下降,最高气温将降至-6℃,最低气温-16℃,近40年来北京历史同期的低温极值,这为我们研究人工快渗技术在北方低温环境运行创造了有力条件。

自1月7日11:00时至次日10:00时对桃峪口污水处理中试设施的室内、室外和快渗池填料表层的温度进行24小时连续监测,并根据水量变化分时间段选

、氨氮进行化验测试。择性的取快渗池进、出水水样,对所取水样的温度、COD

Cr

2结果与讨论

2.1温度分析

1月7日天气为晴天,1月8日天气为阴,白天每隔一小时测一次气温,晚上由于出行不方便,在晚21:00至早6:00之间是每隔两小时测一次气温,所测温度数据如表1:

表1实测的温度数据

Table1:The measured temperature data

时间温度(℃

室外气温室内气温进水温度出水温度表层填料温度11:00-11.8 3.2 5.0 4.0 1.6

12:00-8.0 2.5 3.0

13:00-7.0 3.0 3.8

14:00-6.5 3.5 4.8

15:00-8.0 4.2 5.0