人工快渗(CRI)污水处理工艺在冬季低温环境下的实验研究
污水处理中的低温条件下的技术应用
应用
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2024-01-05
目录
• 低温污水处理技术概述 • 低温污水处理的主要技术 • 低温污水处理技术的优化策略 • 低温污水处理技术的实际应用案例 • 结论与展望
01
低温污水处理技术概述
低温污水处理的重要性
环境保护
低温条件下，污水处理效率降低，导 致水体污染加剧，因此需要采取有效 的低温污水处理技术以保护环境。
这是因为生物膜法中的生物膜是由微 生物组成的，这些微生物对温度的适 应性较强，可以在较低的温度下保持 较高的活性。
高级氧化法
高级氧化法是一种通过化学反应来降解有机污染物的技术，其反应速度快、降解 效果好。在低温条件下，高级氧化法的处理效果可能会受到影响。
为提高低温下高级氧化法的处理效果，可以采取一些措施，例如选择合适的氧化 剂、优化反应条件等。
04
低温污水处理技术的实际应用案例
北方某城市低温污水处理厂
城市污水处理
该城市由于地处寒冷地带，传统的污水处理技术在冬季效果不佳。采用低温污水处理技术后，能够有 效处理城市生活和工业污水，确保水质达标。
技术特点
该技术采用了生物膜反应器、活性污泥法等多种工艺，通过优化微生物菌群和反应条件，实现在低温 下的高效污水处理。
低温污水处理技术的发展趋势
高效低能耗技术
开发高效低能耗的低温污水处理技术是未来的发展趋势，通过优化反应器设计和微生物菌群优化等方法提高处理 效率。
组合工艺
采用多种工艺组合的方式可以弥补单一工艺的不足，提高低温污水处理效果，例如厌氧-好氧组合工艺、生物膜活性污泥组合工艺等。
02
低温污水处理的主要技术
提高有机物的降解效率和氮、磷的去除率。
人工快渗系统处理工艺
技术 | 人工快渗系统处理工艺1、引言人工快渗系统(ConstructedRapidInfiltration,CRI)兼具了污水快渗土地处理系统和人工构造湿地系统的优点,其基建投资少、工艺操作简便、运营成本低,特别适合中小城镇生活污水、受污染地表水、分散污水及市政管网尚未覆盖的边远地区污水的处理。
然而随着有机物的逐级降解,CRI系统后续反硝化段C/N值偏低,总氮去除率仅为10%~35%,不能达标排放,限制了其进一步推广应用。
目前,CRI系统强化脱氮研究多集中在添加碳源、优化填料结构、分段进水等方面,由于这些方法仍然依赖于传统硝化反硝化过程,随着碳源的消耗和反硝化菌活性的降低,系统长期运行的效果并不理想,且在实际运行中由于操作复杂、稳定性差而难以应用。
因此,如何实现CRI系统高效低耗脱氮成为其应用推广的技术难点和研究热点。
近年来,短程硝化反硝化工艺突破了传统反硝化对碳源的限制,整个脱氮过程经NH4+-N→NO2--N→N2完成,具有反应历时短、耗氧量低、节约碳源等优势,为生物处理低C/N值废水提供了新途径。
短程硝化作为该工艺的起始步骤,保持较高的亚硝氮积累率对最终脱氮效能的提升至关重要。
目前,国内外学者通过对DO、温度、pH、水力停留时间、游离氨等单因素或多因素联合控制实现了SBR、A/O、MBR、ABR等工艺的短程硝化，但是针对CRI系统内短程硝化发生机理和调控方法的研究尚未见报道。
由于CRI系统内基质处于非流动体系,进水条件随着填料深度的增加也随之发生变化,单纯依靠过程控制难以实现系统内亚硝氮的有效积累。
此外,由于易受水质波动和环境条件改变的影响,上述方法仍存在过程控制复杂、亚硝化不稳定或效率低的问题。
根据文献报道,一些化学物质如氯、氯酸盐、硫化物、羟胺、叠氮化钠等可对参与硝化反应的氨氧化菌(AmmoniaOxidationBacteria,AOB)和亚硝酸盐氧化菌(NitriteOxidationBacteria,NOB)产生不同作用，通过控制适宜的抑制剂浓度可以选择性淘汰NOB而对AOB影响较小,因而可以作为快速启动短程硝化的控制因素。
污水人工快速渗滤处理技术
污水人工快速渗滤处理技术摘要：快速渗滤系统（Rapid Infiltration System,简称RI系统）是污水土地处理系统的一种。
传统的RI系统占地面积大，水力负荷低，最高的日水力负荷也仅0.03m，这是由于传统的RI系统主要是利用天然的砂土地进行渗滤，场地土层不均一而使得水力负荷无法提高[1]。
为此，中国地质大学（北京）近年来致力于人工快速渗滤系统（Constructed Rapid Infiltration System, 简称CRI 系统）的研究，到目前已成功地从试验研究转向实际工程应用，并首先在我国南方地区开始推广应用，这一技术目前国外尚未见有研究报导，属于国内首次开发。
关键词：污水人工快速渗滤处理 CRI系统快速渗滤系统(Rapid Infiltration System,简称RI系统)是污水土地处理系统的一种。
传统的RI系统占地面积大，水力负荷低，最高的日水力负荷也仅0.03m，这是由于传统的RI系统主要是利用天然的砂土地进行渗滤，场地土层不均一而使得水力负荷无法提高[1]。
为此，中国地质大学(北京)近年来致力于人工快速渗滤系统(Constructed Rapid Infiltration System, 简称CRI系统)的研究，到目前已成功地从试验研究转向实际工程应用，并首先在我国南方地区开始推广应用，这一技术目前国外尚未见有研究报导，属于国内首次开发。
CRI系统的渗滤池为人工填充的具有一定级配的天然河砂，并掺入一定量的特殊填料，以保证既有较高的水力负荷，又能满足出水的处理要求。
CRI系统是利用快渗池内的人工介质和特殊填料进行的过滤、吸附以及微生物的降解等多种作用的相互结合，使废水中的有机物进行分解去除，从而达到水质净化目的的一种生态学处理方法，它适用于河流污水资源化和生活污水处理。
CRI系统不仅具有操作简单、运行管理方便、低能耗、低投资和低运行管理费用等优点，同时也有水力负荷高和出水水质好等特点[2]。
寒冷地区人工湿地污水处理技术研究进展_王湛
申欢等人利用人工湿地在冬季枯败的湿地植物为 覆盖材料[ 5] , 这些覆盖材料多为芦苇等植物 , 节省
了开销 , 形成了废物再利用 。 沈阳满堂河人工湿地
工程采用这种保温措施 , 获得了良好的保温效果 。
该方法操作上较为简单 , 在相同的条件下 , 植物覆
盖使湿地对
TP
、N
H
+ 4
-N
、T N
的平均去除率分别
沈阳环境科学研究院的高文仲 、建筑大学的李亚峰
等人总结出理想的覆盖材料应尽量满足以下 4 个
特点 :①可被分解的 , 不会对系统造成二次有机负
荷 , 营养成分平衡 ;②结构蓬松有高纤维含量 , 隔热
效果好 , 不会堵塞滤床 ;③保证种子外层与覆盖物
接触良好 , 使种子发芽 ;④有良好的保持水分能力 ,
使种子不会受干旱等对植物生长的不利影响 。目
前我国北方工湿地的主流保温措施一般采用冰雪 、
寒冷地区应用人工湿地处理污水研究进展_戴春雷
综 述 油气田环境保护 第18卷·第4期 ·53·──────────＊基金资助项目:黑龙江省科技计划项目(GZ05A601)、省教育厅科技基金 (10541005)戴春雷，大庆石油学院硕士研究生，主要从事水污染防治研究。
通讯地址：黑龙江省大庆石油学院地球科学学院，163318寒冷地区应用人工湿地处理污水研究进展＊戴春雷 刘晓艳 张 雷 李英丽 初 磊（大庆石油学院地球科学学院）摘 要 低温影响人工湿地污水的处理效果，限制了人工湿地在寒冷地区的推广应用。
文章综合分析了影响寒冷地区人工湿地污水处理效果的因素，提出：潜流式的人工湿地具有一定的保温特点，在潜流湿地土壤上面铺盖一定厚度的覆盖物可以提高保温效果，再选择科学合理的工艺流程——复合垂直流等可提高人工湿地的污水处理效率。
有关实例也证明：通过合理的设计，人工湿地可以在寒冷地区成功越冬。
关键词 寒冷地区 人工湿地 污水处理 影响因素 越冬0 引 言随着我国经济发展速度的加快，各类废水排放量不断增加，2006年全国废水排放总量536.8×10８t，比上年增加2.3％。
废水中污染物大大超过环境容量，增加了环境压力。
传统的污水处理只是二级生物处理，主要以去除有机污染物为目的，而对氮、磷等营养物质的去除效果不佳，三级处理虽可解决上述问题，但因投资大和运行费用昂贵而难以大范围推广。
因此，人工湿地处理技术的提出和发展，为综合解决上述问题提供了一种新的选择。
湿地被应用于污水净化始于20世纪50年代，而用人工湿地进行污水净化的研究则始于20世纪70年代末。
人工湿地对于节省资金、保护水环境以及进行有效的生态恢复具有十分重要的现实意义，也越来越受到世界各国的重视和关注。
在美国有600多处人工湿地工程用于处理市政、工业和农业废水(其中400多处被用于处理煤矿废水，50多处用于处理生物污泥，近40处用于处理暴雨径流，超过30处用于处理奶产品加工废水)，在丹麦、德国、英国各国至少有200处人工湿地（主要为地下潜流湿地）系统在运行[1]，新西兰也有80多处人工湿地系统投入使用。
科技成果——人工快速渗滤技术
科技成果——人工快速渗滤技术技术开发单位深圳市深港产学研环保工程技术股份有限公司成果简介（一）基本原理人工快速渗滤技术（Constructed Rapid Infiltration Technique，简称CRI技术），是由深圳市深港产学研环保工程技术股份有限公司、中国地质大学（北京）与北京大学深圳研究生院联合开发的，具有自主知识产权的新型污水处理技术。
与传统的快速渗滤污水土地处理工艺不同，CRI技术对土地快渗技术做了全面的强化和提高，采用渗透性良好的CRI介质，以湿干交替的运行方式，使污水在自上而下流经填料过程中发生综合的物理、化学、生物反应，使污染物得以去除。
CRI技术核心是依靠人工快渗池的过滤截留、吸附和生物降解作用实现污染物的去除。
其中，填料表面比表面积巨大的生物膜和两级自然复氧带入的充足溶解氧是人工快渗池优秀去污能力的重要保证；运行阶段后期利用微生物的内源呼吸作用可有效防止生物膜过量增长和脱落造成堵塞。
（二）工艺流程CRI系统一般由预处理单元、主处理单元和后处理单元三部分组成。
预处理单元：若CRI系统进水中含有大量的无机、有机颗粒，将污水直接投配到快渗池上会造成快渗池堵塞、落干时间增加、水力负荷降低等问题。
为了最大限度的发挥CRI系统的优势，对颗粒物进行处理，降低污染物负荷，通常在污水进入人工快渗处理单元之前设置预处理单元。
CRI系统一般采用混凝沉淀工艺、高密度沉淀、复合水解工艺、短程A/O或者A2O工艺作为预处理单元。
主处理单元：人工快渗池是CRI系统的主处理单元，采用渗透性能良好的CRI介质作为填料，以湿干交替的运行方式，使污水在自上而下流经填料过程中发生综合的物理、化学、生物反应，使污染物得以去除。
填料表面比表面积巨大的生物膜和两级自然复氧带入的充足溶解氧是人工快渗池优秀去污能力的重要保证。
后处理单元：为了进一步提高CRI系统出水水质，使CRI系统的出水能够适合排入富营养化风险较高的封闭水体，本公司自主研发了高效复合生物塘（ZL2012102622221）和高效反硝化滤池（ZL2013106055997），提高CRI系统对TN、TP的处理效果。
低温条件下的污水处理工艺探索
生物膜法
化学沉淀法
在低温条件下，化学沉淀法的反应速 度会变慢，影响处理效果。
在低温条件下，生物膜的生长速度和 微生物活性都会降低，导致处理效果 不佳。
低温条件下污水处理存在的问题
01
02
03
处理效率低下
由于低温条件下微生物活 性降低，导致有机物降解 速率下降，进而影响污水 处理效率。
能耗增加
在低温条件下，为了维持 微生物的活性，需要增加 能耗来提高污水温度。
条件下的处理效果。
需要加强污水处理厂的运行管 理，提高操作人员的素质和技 术水平，确保低温条件下污水 处理厂的稳定运行。
未来研究方向可以聚焦于开发 更加高效、低能耗的污水处理 技术，以及探究新型生物菌种 和催化剂在低温条件下的应用 前景。
THANKS
感谢观看
生物膜污水处理工艺在低温条件下表现出较好的处理效果，尤其是生物滤池和生物 转盘等工艺。
化学沉淀法在低温条件下对总磷的去除效果较好，而生物法对氨氮的去除效果更佳 。
研究不足与展望
目前对于低温条件下污水处理 工艺的研究仍不够深入，需要 进一步探究不同温度下的污水
处理规律和机制。
针对不同地区、不同水质特点 的污水处理厂，需要制定更加 细致的优化方案，以提高低温
VS
启示
在今后的污水处理工程中，应充分考虑低 温条件的影响，选择合适的处理工艺并采 取必要的优化措施，以确保处理效果和稳 定性。同时，加强科研力度，研发更加高 效、耐低温的污水处理技术，为解决低温 条件下的污水处理问题提供更多选择。
0结论
低温条件下，活性污泥的活性受到一定影响，但通过优化工艺参数，如提高污泥浓 度、调整曝气量等，可以有效提高低温污水处理效果。
深度处理
MBR工艺处理低温污水试验研究
MBR工艺处理低温污水试验研究[摘要]北方地区冬季温度低，传统污水处理工艺低温下出水水质较差。
MBR 工艺具有高污泥量，处理效率高，膜的高效截留作用，剩余污泥产量少等诸多优点，能够提高低温污水的处理效果。
本文将重点对低温下MBR工艺处理污水性能进行分析和探讨，优化参数。
【关键词】低温；MBR；HRT；溶解氧1.实验水质及实验流程实验采用人工配水，模拟生活污水厂水质，COD：387.1~444.7 mg/L，NH3-N:24.56~33.88mg/L，TN:31.55~54.21mg/L，TP: 5.08~6.8mg/L。
在实验室利用冰箱模拟低温环境试验，考查低温下各项污染物去除效果。
调节反应器运行参数，分别在水力停留时间4h，6h，8h，10h监测污染物的去除效果，探索最适宜的HRT。
再调整系统在最佳的HRT下，调节曝气量使DO分别为1mg/L，3mg/L，5mg/L监测污染的去除情况，探索系统最佳的溶解氧值[1]。
2.常温启动与低温培养系统在常温下启动，经过污泥驯化培养，达到合适的污泥浓度后再逐步进入低温培养，温度控制在8-13℃。
低温时细菌活性下降，初期系统处理效果急剧下降，出水COD达134mg/L，出水氨氮含量达17.68mg/L，总氮出水含量为35.51mg/L。
经过一段时间培养驯化，系统逐渐适应低温环境，运行逐步稳定，处理效果提升。
3．最优水力停留时间的确定在其他条件相同的条件下，改变水力停留时间，分别在HRT为4h、6h、8h、10h运行一个周期（10天），考查系统在不同停留时间下对污染物的去处效果。
如图3-1所示。
通过系统分别在HRT为4h，6h，8h，10h四个周期的运行，测定污染物去除效果。
1.COD的去除，随着HRT的延长，去除效果提高，在HRT为6h,8h,10h时，去除率在88%以上，出水COD含量均在50mg/L以下，达到出水标准。
在系统中，较短的HRT，污泥负荷大，细菌活性高，繁殖快，在一定程度上缓冲高负荷的冲击，但出水COD含量也会随之增大。
人工快速渗滤处理水中氨氮的实验研究
人工快速渗滤处理水中氨氮的实验研究刘小娜【摘要】针对的氮污染问题,采用人工快速渗滤法去除污水中的氨氮.研究了不同的渗滤介质,不同干湿比,不同的氨氮浓度,以及不同的渗滤介质高度对于去除效果的影响.结果表明:在不同干湿比的情况下,去除效果最好的渗滤介质为表层土,其次是煤灰,最后是沙子;其去除效果的好坏相对应的干湿比依次为23:1、10:1、4:1;对于废水的进水浓度,在相同的情况下,进水浓度越高,其去除氨氮的效果越好;渗滤介质越高的渗滤系统去除效果越好.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2010(038)002【总页数】3页(P134-136)【关键词】氨氮;人工构建快速渗滤污水处理系统(CRI);干湿比【作者】刘小娜【作者单位】东华理工大学,江西抚州344000【正文语种】中文有控制地将污水投放于渗透性能较好的地地表面,使其在向地下渗透的过程中经历不同的物理、化学和生物作用,最终达到污水净化目标的过程,称为污水快速渗滤土要处理.污水快速渗滤(Rapid Infiltration)土地处理系统常简科为RI系统,由于其作用过程主要发生于土壤和浅部含水层,RI系统有时也被称为"土壤-含水层"处理系统[1].人工快速渗滤系统(Constructed Rapid Infiltration,简称CRI)属于土地处理的一种类型,它是指有控制地将污水投放于人工构筑的渗滤介质的表面,使其在向下渗透的过程中经历不同的物理、化学和生物作用,最终达到污水净化目标的过程[2].CRI系统不仅具有操作简单、运行管理方便、低能耗、低投资和低运行管理费用等优点,还有水力负荷高和出水水质好等特点.预沉池的功能主要是降低污水中的SS,以便提高渗池的渗滤速度,防止堵塞.快速渗滤法的主体是快速渗滤池,该系统由至少两个装填有一定厚度砂石填料滤池组成,采用干湿交替的运转方式,通过滤池内的好、厌氧及兼氧性微生物降解污染物.落干期渗池大部分为好氧环境,淹水期渗池为厌氧环境,所以渗池内常是好氧和厌氧相互交替,有利于微生物发挥综合处理作用,去除有机物[1].2.1.1 实验装置实验在自制的快速渗滤管中进行,渗滤管长为48cm,管直径为5cm.渗滤介质分别为表层土、煤灰、沙子.2.1.2 配置废水方法本实验所用的化学药剂为硫酸铵和水溶性淀粉、硫酸铵和味精,其中按照实验要求配置不同的比例,充分混匀.其中实验中欲配废水浓度分别为5mg/L,10 mg/L,15 mg/L.2.1.3 分析方法钠氏试剂比色法(GB/T14668-1993).2.1.4 试验步骤(1)将砾石放于渗滤管底部,高约10cm,倒入渗滤介质(三种:分别为表层土、沙子、煤灰),按照所需对照比例分别为15cm,30cm.(2)按所需比例配置废水,倒入渗滤管中,保持水平面高于渗滤介质,淹水时间每次为1小时.(3)按干湿比23∶1、4∶1、10∶1,每次淹水结速空出相应时间落干,待下次淹水,时间仍为1h,之后按钠氏试剂比色法测定吸光度,再计算出水中氨氮含量,求出去除率.2.2.1 不同过滤介质对处理效果的影响由图1可以看出,在不同的干湿比时,渗滤介质为煤灰的系统对NH3-N去除率都低于表层土,二者差值在33%～69%.分析原因,系统对氮的去除主要是吸附和过滤作用,煤灰和表层土相比,表层土间的孔隙相对较小,当废水流过时,不利于有机物质的通过,故对于有机物氨氮的过滤作用较大,相对来说截留作用也较大,故去除率高.由图2可以看出,在不同的干湿比时,渗滤介质为煤灰的系统对NH3-N去除率都高于沙子,二者差值在6.67%～25.78%.分析原因,系统对氮的去除主要是吸附和微生物作用.煤灰和表层土相比,煤灰的比表面积大,有助于吸附废水中的污染物质,吸附能力强,故去除率高;其次,过滤介质为沙子的系统中可能由于水力负荷过高,不利于微生物对有机物的降解,所以污染物的去除效果不佳,而介质为煤灰的系统中微生物大量存在,对有机物进行了充分的降解,污染物质大部分被去除,故去除率较高.通过对以上两种渗滤介质的比较,得出以下结论:在不同干湿比的情况下,以煤灰、表层土、沙子三种材料作为渗滤介质的系统中,去除率从大到小依次为:表层土、煤灰、沙子.2.2.2 不同干湿比对处理效果的影响从图3可以看出,干湿比依次为4∶1、10∶1、23∶1的情况可以看出,柱状图依次升高,说明去除率依次增大,其差值约为15%.分析原因:在干湿比为23∶1时,渗滤系统的落干时间较长,而淹水时间较短,相对干湿比为4∶1、10∶1的复氧时间长,复氧深度大,致使硝化作用较强,去除有机物氨氮的能力也较强,故去除率较好;在干湿比为10∶1时,其渗水时间间隔大于在干湿比4∶1的情况,相对的落干时间长,淹水时间短,故复氧时间、深度都比在干湿比4∶1的情况下的要长,硝化作用也较强,所以去除效果好.2.2.3 不同介质高度对处理效果的影响由图4可以看出,不论是煤灰还是表层土,其渗滤高度为30cm时的去除率均高于15cm的,渗滤系统为煤灰的去除率的差值约为10%;渗滤系统为表层土的去除率的差值约为60%.分析原因:(1)相对来讲,表层土的孔隙较小,能够有效地阻截废水中的氨氮,故去除效果颇好,而煤灰的孔隙较大,对于相同的废水来说,阻截有机物质就相对差一些,故去除率低.(2)煤灰的吸附性能比表层土的好,因为煤灰中含有大量钙离子,且比表面积比较大,有助于吸附废水中的污染物质,故去除效果较好. 2.2.4不同进水浓度对处理效果的影响在渗滤高度30cm时,由图5可以看出,在进水浓度为7.96mg/L时,渗滤介质为表层土的系统对NH3-N去除率明显高于煤灰的,二者差值约为30%;而在进水浓度为8.09mg/L时,渗滤介质为表层土的系统对NH3-N去除率也高于煤灰的,二者差值约为36%.对于煤灰和表层土来讲,进水浓度为8.09mg/L的系统的去除率均明显高于进水浓度为7.96mg/L的系统,说明进水浓度较高也会影响氨氮的去除,且去除率与进水浓度呈正比关系.分析原因:(1)进水浓度相对增高,有助于渗滤系统中的微生物的生长,使得微生物对污染物质的降解能力有所提高,并有效去除废水中的氨氮含量.(2)煤灰与表层土相比,煤灰的吸附能力比表层土的高,因为煤灰中含有大量钙离子,且比表面积较大,故能较好地吸附废水中的氨氮,进水浓度相对增加,去除效果也相对增强;而表层土的过滤能力比煤灰的强,因为表层土的孔隙较小,能够有效地阻截废水中的氨氮,故去除效果颇好,相应的,进水浓度相应增加,其去除效果也相对增强,综合考虑,表层土的过滤作用对废水中氨氮的去除要强于煤灰的吸附作用对废水中氨氮的去除.在渗滤高度30cm时,由上图可以看出,在进水浓度为5.59mg/L时,渗滤介质为煤灰的系统对NH3-N去除率高于沙子的,二者差值约为7%;在进水浓度为6.25mg/L 时,渗滤介质为煤灰的系统对NH3-N去除率也高于沙子的,二者差值约为17%.对照上组实验,进水浓度比较高的一组仍没有进水浓度低的一组去除率大,说明进水浓度过高会影响实验;而且不难看书,不论浓度高低,沙子的去除率总是比煤灰的低.分析原因,(1)可能进水浓度过高抑制了渗滤介质中的微生物的生长,进而影响了微生物对污染物质的降解,致使去除率降低;(2)沙子之间的空隙较大,而煤灰的空隙相对较小,故沙子的过滤效果不如煤灰的强,又因为煤灰中含钙离子相对较多,吸附能力较强,所以其去除效果好.(1)渗滤柱水力负荷对柱中微生物的繁殖有较大的影响,水力负荷过小,水在柱中停留时间过长,溶解氧降低,不利于微生物的生长,导致出水水质恶化.水力负荷过大,由于水流的剪切力作用,不利于微生物在滤料上挂膜,影响微生物在滤料上的附着效果.(2)在不同干湿比的情况下,以煤灰、表层土、沙子三种材料作为渗滤介质的系统中,不同渗滤介质对于废水中氨氮的去除率从大到小依次为:表层土、煤灰、沙子. (3)以煤灰为分析对象,在不同的干湿比的情况下,对废水中氨氮的去除效果的好坏的干湿比依次为23∶1、10∶1和4∶1.(4)相对来讲,渗滤介质比较高的系统对氨氮的去除效果好,主要是渗滤系统的吸附作用和过滤作用:介质为表层土的系统,孔隙较大,有助于过滤废水中的氨氮,故过滤能力较强,而介质为煤灰的系统,其比表面积较大,含较多钙离子,能够有效吸附废水中的氨氮,故去除效率好.(5)进水浓度比较高的系统去除效果相对要好,说明进水浓度较高也会影响氨氮的去除,且去除率与进水浓度呈正比关系.【相关文献】[1] 汪民,吴永锋.污水快速渗滤土地处理(第1版)[M].北京:地质出版社,1993.[2] 马超,李正昱.人工快速渗滤系统渗滤介质性质及其对氨氮去除能力的影响[J].湖南有色金属,2007,23(3):47.。
低温条件下的污水处理技术
序批式反应器（SBR）
一种间歇式反应器，通过循环运行实 现生物反应和固液分离。
氧化沟
一种封闭式循环流化床反应器，通过 循环流动实现生物反应和固液分离。
低温污水处理技术的优缺点
优点
低温污水处理技术能够适应低温 环境，具有较高的有机负荷和较 低的运行成本。
缺点
低温污水处理技术的处理效果相 对较差，需要选择适合低温环境 的微生物菌种，同时需要加强工 艺控制和日常维护。
强化混凝沉淀
在处理过程中加入混凝剂 和助凝剂，强化混凝沉淀 效果，提高悬浮物和重金 属离子的去除效率。
促进低温污水处理技术发展的政策建议
加大资金投入
政府应加大对低温污水处理技术研发和应用的资金支持力度，鼓 励企业和社会资本投入。
制定优惠政策
对采用低温污水处理技术的企业给予税收优惠、补贴等政策支持， 降低其运营成本。
设备性能要求高
为了适应低温环境，污水处理设备 需要具备更高的耐寒性和稳定性， 这增加了技术应用的成本和难度。
低温污水处理技术的发展趋势
高效低耗
未来的低温污水处理技术将更加注重 节能降耗，提高处理效率，降低运行 成本。
多元化技术组合
智能化与自动化
利用物联网、大数据和人工智能等技 术手段，实现低温污水处理技术的智 能化和自动化，提高处理过程的精准 控制水平。
案例二：某工业园区低温污水处理技术的应用
总结词
该案例介绍了某工业园区在低温条件下应用 污水处理技术的经验，通过合理的设计和管 理，确保了工业废水的达标排放。
详细描述
该工业园区在冬季面临着较低的温度，对污 水处理效果产生了影响。为了解决这一问题 ，该园区采用了多种污水处理技术，例如活 性污泥法、生物膜法等，并根据实际情况进 行了工艺流程的优化。同时，加强了对污水 处理设施的日常维护和管理，确保了工业废
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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CODCr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 WinterLi 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 process1.3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、CODCr2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 1.612:00-8.0 2.5 3.013:00-7.0 3.0 3.814:00-6.5 3.5 4.815:00-8.0 4.2 5.016:00-9.0 2.5 4.817:00-12.0 1.3 5.0 5.0 4.218:00-14.9-2.0 2.819:00-16.0-3.2 1.820:00-14.0-5.0 1.221:00-16.0-5.27.0 6.0 1.023:00-16.2-6.20.81:00-15.0-6.50.04:00-15.0-6.5 5.5 5.0-0.56:00-13.4-6.0-0.57:00-12.5-5.4-0.28:00-11.4-5.3-0.39:00-10.2-4.27.0 5.30.010:00-8.0-0.50.5从表1表明,实验当天气温较低(-6.5~-16.2℃,比较具有代表性,在晚上18:00至早上6:00时间段,室外气温都稳定维持在-15.0左右。
温室内气温明显比室外气温要高,平均温差为10℃左右。
7日白天天晴有阳光照射,温室内气温为0℃以上,温差在10℃以上;8日阴天情况下,室内气温回升缓慢,将至11:00时气温都还一直维持在0℃以下。
快渗池表层沙填料的温度与温室室内气温变化趋势相一致,长时间处于0℃左右,填料表面未出现结冰冻沙状况,布水后污水能快速下渗。
快渗池进出水的水温变化不大,一般在5~7℃,这是因为预处理设施中格栅池、沉淀池、清水池都是地下结构,即使在极端低温情况下进出水也不易结冰。
室内外气温和填料表层温度变化如图2。
温度(℃10.0室外室内表层填料5.00.0-5.0-10.0-15.0-20.010:0014:0018:0022:002:006:0010:0014:00时间2室内外和填料表层温度变化曲线Fig.2The temperature of indoor and outdoor and CRI-filler surface2.2水质分析在实验过程中,选定11:00、17:00、21:00、4:00、9:00这五个时间点分别编号为1、2、3、4、5取快渗池进出水水样,对水样的CODcr和氨氮进行测试。
结果如表2所示:表2人工快渗池进出水水质及去除效率Table2:The Removal efficiency of CRI pond influent and effluent采样日期CODCr(mg/L氨氮(mg/L进水出水去除率进水出水去除率2009年11月20日259.824.790.49%59.4 4.891.92%2010年1月7日1251.346.781.42%68.812.182.41% 2384.457.285.12%74.119.773.41%3415.762.984.87%64.313.678.85% 4295.752.482.28%73.716.677.48%5299.243.285.56%69.411.783.14%平均值329.852.584.09%70.114.778.96%取样时发现,快渗池进水水质浑浊,臭味浓,而出水无臭无味,较清澈,为了更好的考察低温运行条件下处理效率,将本次试验结果与秋季(11月份进出水对比,可以明显看出试验期间原水比11月份原水水质差,出水水质比11月份也要差。
水质结果及去除效果如表2,可以看出,实际进水CODCr平均值为329.8mg/L,比设计进水水质高129.8mg/L,实际进水氨氮平均值为70.1mg/L,出水CODCr平均值为52.5mg/L,出水氨氮平均值为14.7mg/L,CODCr和氨氮的平均去除率分别达到84.09%和78.96%,而09年11月20日气温还较高时CODCr和氨氮的去除率分别为90.49%和91.92%,极端低温条件下即使采取保温措施,水处理效率会有轻微幅度下降,但并不能明显影响人工快渗工艺整体处理效率。
2.3复氧量计算快渗池的每次布水后的落干可以使系统内部渗滤介质中的孔隙水排干,同时池内产生负压使外界空气得以进入,从而促进附着在介质表面的细菌对氧的吸收和利用,同时也利于空气中的氧向介质中的孔角毛细水扩散。