间歇进水、间歇排水试验柱对COD的平均去除率较差，仅为41.2%，其排水中COD平均浓度超过了100 ，但是没有超过150 。可见，间歇排水不利于去除COD，但是COD浓度仍可达到污水综合排放标准(GB8978-1996)的二级标准值[5]。
图1不同进出水条件下的COD去除率
2.2氮
不同进出水条件的试验柱对-N的净化效果都很好，见图2。
图2不同进出水条件下的-N去除率
连续进水、自由排水试验柱的平均去除率为97.9%，连续进水、间歇排水试验柱的平均去除率为96.6%，间歇进水、自由排水试验柱的平均去除率为97.9%，间歇进水、间歇排水试验柱的平均去除率为96.3%。这四种运行条件的试验柱排水中-N平均浓度分别为0.61、0.980、0.47、0.87。可见，在12.5 的日水力负荷下，进、出水条件对-N去除的影响不大。
不同进出水条件的试验柱的硝化效果见图3。
图3不同进出水条件下的-N新增率
图中，以-N新增率表示硝化效果。
连续进水、自由排水试验柱的-N平均新增率为94.7%，连续进水、间歇排水试验柱的-N平均新增率为94.1%，间歇进水、自由排水试验柱的-N平均新增率为93.7%。间歇进水、间歇排水试验柱-N平均新增率较低，为77.4%。这四种运行条件的试验柱排水中-N平均浓度分别为11.85、10.68、11.61和8.92。由于这四个试验柱对氨氮的去除率相差不大，-N新增率的差异实际反映了试验柱中反硝化的量的不同。
不同进出水条件的试验柱对TN的净化效果见图4。连续进水、自由排水试验柱的平均去除率最低，为17.5%；连续进水、间歇排水试验柱的平均去除率为25.6%；间歇进水、自由排水试验柱的平均去除率为27.2%；间歇进水、间歇排水试验柱的平均去除率最高，为37.2%。这四种运行条件的试验柱排水中TN平均浓度分别为24.680、22.25、18.53、18.59。可见，间歇进水和间歇排水有利于去除TN。
图4不同进出水条件下的TN去除率
2.3磷
不同进出水条件的试验柱对TP的净化效果见图5。连续进水、自由排水试验柱的平均去除率最低，为51.0%；间歇进水、自由排水试验柱的平均去除率为61.0%；连续进水、间歇排水试验柱的平均去除率为78.0%；间歇进水、间歇排水试验柱的平均去除率为71.6%。这四种运行条件的试验柱排水中TP平均浓度分别为1.44、1.39、0.66和0.84。可见，间歇排水有利于去除TP。
图5不同进出水条件下的TP去除率
3讨论
本试验中的粗砂渗滤系统只有一个处理单元，无其他串联单元。本文在此称为单级渗滤。这种方式的优点：一是构造简单、建设费用省；二是与采用面积相同的二级或多级串联系统相比，单位面积承受的水力负荷低，不容易发生堵塞。
间歇进水和间歇排水方式有利于提高高负荷单级浅层粗砂渗滤系统对水中氮、磷营养盐的去除，主要有两方面原因：
3.1营造同时硝化反硝化环境，增强TN去除。
硝化、反硝化作用是地下渗滤系统去除氮的主要途径。本试验中，在12.5的日水力负荷下，不同进、出水方式对-N去除效果的影响不大，平均去除率都大于96%，说明自然复氧量能够满足污水好氧生化反应所需。因此，改善条件以促进反硝化反应是提高地下渗滤系统总氮去除率的关键，从而达到高负荷单级粗砂渗滤系统一步去除-N，部分去除TN的目的。
连续进水、自由排水方式最不利于形成反硝化条件，因而对TN的去除效果最差，平均去除率仅为17.5%。
间歇进水易形成局部反硝化环境，增强TN去除。采用间歇进水方式的试验柱，每天有21.5h处于不进水状态，有利于孔隙疏通和大气复氧形成硝化环境。而在2.5h的进水时间内，瞬时流量是连续进水方式流量的9.5倍，这容易使局部孔隙被水充满而形成反硝化环境，增强对TN去除[6]。因此，间歇进水、自由排水的试验柱对TN的平均去除率达到了27.2%。
间歇排水易形成浸没面以下反硝化环境，增强TN去除。采用间歇排水方式的试验柱，进行周期性反应。每次排水过程中，试验柱内填料孔隙被释放，空气进入，试验柱内以硝化环境为主。之后停止排水，进水仍然继续，试验柱内进行硝化反应，污水（硝化液）在试验柱内蓄存形成浸没面并逐渐上升。浸没面以下的填料孔隙被水充满，不能进行有效的大气复氧，这易使浸没面以下形成反硝化环境，增强对TN去除[7]。因此，连续进水、间歇排水的试验柱对TN的平均去除率达到了25.6%。
采用间歇进水、间歇排水的试验柱，在局部反硝化和浸没面以下反硝化的共同作用下，达到了最好的TN去除效果，平均去除率为37.2%。 2/3 首页 上一页 1 2 3 下一页 尾页 |
