为小社区提供经济和环境上可持续的废水处理仍然是一项重大挑战,但是人工湿地可以提供经济上可行的解决方案,安东尼Hickey写道
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介绍


在整个欧洲,为小社区提供经济和环境上可持续的废水处理仍然是一个巨大的挑战,但在像爱尔兰这样拥有大量小而分散的定居点的国家,情况尤其如此。

在最近的评论爱尔兰废水许可,对于人口当量少于500人的定居点,颁发了515项授权,对于人口当量少于500人的定居点,又颁发了359项授权,000PE(EPA 2012和2014)。

非常高的失败率37%的测试许可城市群在争取在2014年的一项调查突显了一个挑战传统的小型污水处理厂的处理标准的遵循> 2,000个PE许可类别(EPA 2014)。

图1:箱形图,用于95%的置信度,用于废水处理厂各类废水BOD浓度,带有BOD ELV的指示性参考线

人工湿地(CW)可以为这一问题提供一种经济可行的解决方案。连续优化的连续波技术通过适应特定的气候和其他条件需要收集数据与操作,维护和性能,以便为设计和未来的投资决策提供信息。

美国环境保护署(USEPA)已经通过编制北美湿地水质处理数据库(NADB)成功地实施了这种方法。包含数据流,尺寸,植物种类,影响和废水分析结果。

图2:用COD ELV的指示性参考线绘制的95%可信度框图

为了应对不足传统废水处理小型社区,NADB信息已经用于评估人工湿地作为替代治疗方案(美国环保局,USEPA,1999)。连续波性能评价参数为生化需氧量(BOD),188betsport188betsport化学需氧量(COD),悬浮固体(SS),磷(P),氮和粪便大肠菌群来自美国和加拿大的245个地点。

英国的人工湿地协会成立于2000年以应对事故的肆无忌惮的承包商。这个组织维护频繁更新CW数据库包含900个床位信息在英国(库珀2007)。

图3:箱线图95%信心跨类别的污水处理厂出水SS浓度

在许多其他国家,例如,爱尔兰没有公开可获得的参考数据,仍存在相当大的忧虑水煤浆的使用。原因是缺乏细节信息通常在设计标准和杂散性能要求,在监管和舆论反映严重(Babatunde,2007)。

Babatunde et al。(2007)因此建议编译一个国家特定数据库的维度,操作和水煤浆的性能数据,为了避免重复设计的错误。这项研究旨在填补爱尔兰的知识空白,通过提供对西欧这一地区与其温和的海洋气候的CW表现的第一次比较评估。

图4:具有指示性ELV的污水处理厂各类废水氨浓度95%可信度的框图

结果


对来自17个地方当局的51个人工湿地场地的性能进行审查,目的是确定性能最好的人工湿地类型和确定成功遵守环境标准的处理因素。总共1,871年污水结果分析SPSS BOD的评估参数,鳕鱼,党卫军,氨,正磷酸盐,TP、TN。

数据从二级自由表面流湿地(FSFW),三级水平地下流(HSSF),综合人工湿地(ICW)和混合动力系统连续波系统比较与小规模传统污水处理厂。

并与m2/PE等参数进行了相关分析。季节变化和风暴管理。关于混合动力系统的数据收集自O'Hogain和McCarthy(2010)在作者许可下进行的研究。

图5:箱线图95%信心跨类别的污水处理厂出水TN浓度

性能评估基于出水结果,这是与m2 /聚乙烯(p < 0.01)。尽管所有的人工湿地对有机物的去除效果都很好,养分保持率不同。新的集成人工湿地应用部门颁发的设计指导方针的环境(DOE)表现最好,统计不同的结果从所有其他类别(p < 0.05)。

废水浓度之间的负相关是证明和m2 / PE。风暴管理设计特性提高处理性能。188bet亚洲体育机械废水处理厂,二级FSFW和三级HSSF对有机物和营养物参数的出水浓度表现出非常高的差异。

图6:箱线图为95%置信废水OP浓度与象征弱电跨类别的污水处理厂

综合人工湿地出水中大肠杆菌浓度较高,平均为89MPN/100ml。

有关细菌去除,所有连续波类别表现良好对中科院处理厂,紫外线(UV)废水处理。尽管气候潮湿,一些人工湿地实现了长时间或频繁的零排放期,因此在此期间没有向受体转移水载污染。

由O'Hogain和McCarthy(2010)进行的研究表明,一个系统在两年内实现了零排放;另一只排放经过一段时间的暴雨,这导致站点接收20倍DWF的流量。

季节数据表明,低温不是一个因素,这影响了在爱尔兰的表现。

图7:95%可信度的箱形图,用于不同类别的具有指示性E的废水处理厂的废水TP浓度

对于除了OP之外的所有参数,最大方差和平均出水浓度,发生在夏季的几个月。

表1:大肠杆菌MPN/100ml出水浓度的平均值:
处理类型没有样本的意思
ICW 11 89
二次HSSF 3 4600
第三系HSSF 8 8551
混合25 256571
116232年中科院17日
CAS+UV 59 21439
13860年中科院+砂滤器6
延长曝气43 23101
SBR 7 59805
SBR +紫外线22 15451人
SBR +砂滤器6 78217
滴滤器5 4716528
初级治疗16 1900514

结论


在爱尔兰,人工湿地,特别是ICW可以更广泛地用作小型社区废水处理的可持续解决方案。

然而,ICW是一种比较新的处理系统,需要更多的监测来评估和了解磷的吸收能力和氨的硝化作用。

在调查的大小班中,CW系统可以为机械处理厂提供有效的替代方案,或通过为来自机械单元的废水提供三级处理步骤来补充后者。

对富营养化敏感的水体集水区站点可以利用混合系统实现零排放。空间非常有限的场地可以采用具有风暴管理的三级连续波。

这将促进遵守《水框架指令》和相关立法规定的环境标准,例如,洗澡水指令。

穷人的结果表现不佳的CW类别如叔HSSF系统可以归因于非常小的特定区域,前沿机械厂运转不良,以及有关风暴控制的问题。

ICW系统在养分保持方面表现良好;对于那些遗址,这是最明显的,其建设遵循了环境房屋部和地方政府的设计方针。连续波系统的正确大小适当的风暴一起管理先决条件最佳营养保留。

这需要考虑当前设计概念的优化和未来的设计理念。作为操作和维护程序的一部分,干燥的天气之后流需要估计现有的网站和风暴控制功能必须使用,188bet亚洲体育为了提高性能在所有类别包括机械网站。

作为标准操作程序的组成部分,这将是朝着及时发现和减轻小型废水处理系统的问题迈出的一大步。

参考文献


Babatunde,A.赵Y.奥尼尔M奥沙利文,B。2007。人工湿地对环境污染控制:发展的回顾,爱尔兰的研究和实践。国际环境组织,34,1,116 - 126
库珀P.2007。人工湿地协会英国人工湿地系统的数据库。水科学与技术,56,3.1-6
环境部,遗产和地方政府,2010.综合人工湿地。网址:http://www.env..ie/en/Publications/././FileDownLoad,24931,2010年1月访问的en.pdf
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美国环境保护署手册,1999.人工湿地处理市政废水。可以从:water.epa.gov / / /…/ constructed-wetlands-design-manual.pdf湿地类型

这篇论文是安东尼·希基合著的,伊道恩·乔伊斯1,詹姆斯·O 'Toole1格里·加尔文1,马克'Callaghan1阿,肯·康罗伊1弗朗西斯·休斯1Darran Killian1,汤米Shrayne1,艾米丽Kavanagh1,凯瑟琳·沃尔什和乔格·阿恩斯切德21爱尔兰水,阿尔斯特大学。本文是安东尼·希博士的MSc Joerg Arnscheidt阿尔斯特大学的。《爱尔兰水》杂志的合著者回顾了这篇论文作为出版过程的一部分。论文发表在1月20日的《环境管理2018.可以在https://..elsevier.com/a/1WUj514Z6tTHYb

作者:安东尼•希是水和废水的过程优化与Uisce Eireann分析师(南),Kilkenny。他拥有科克理工学院土木工程文凭;金宝博娱乐城从UCC BSc环境科学;乌尔斯特大学环境毒理学和污染监测硕士

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