电解_生物滤床反应器反硝化作用初探_王五洲

电解-生物滤床反应器反硝化作用初探王五洲,汤兵,蔡河山,张子间(广东工业大学环境科学与工程学院,广州　510090)摘　要:采用电解-生物滤床工艺对微污染源水进行反硝化脱氮预处理,试验结果表明:电解-生物滤床工艺相对于相同生物量的单纯生物滤床而言,具有更高的反硝化效率,能很好地控制水中亚硝酸盐氮的生成。关键词:电解;　生物滤床;　反硝化;　预处理中图分类号:X511　　文献标识码:A　　文章编号:1003-6504(2004)增-0117-03　　由于大量工业废水和生活污水未经适当处理而直接排入水体,使许多城镇的给水水源受到不同程度的污染。传统的给水处理工艺(混凝-沉淀-砂滤-消毒)已不能满足饮用水安全卫生要求。近年来,在常规给水工艺前增加生物预处理设施已成为自来水厂改造的一种趋势。目前所广泛采用的各种生物预处理方法对水中的氨氮、有机物去除效果比较理想,特别是在预处理源水过程中利用生物硝化作用高效地降低氨氮浓度的工艺日臻成熟。但是,绝大多数工艺对由此而产生的硝酸盐氮且没采取任何措施。当这种硝酸盐氮含量相对较高的源水进行后续深度处理时,水中形成的缺氧环境易使硝酸盐氮转化为强致癌的亚硝酸盐氮,从而严重影响水厂出水水质,损害人民身体健康。目前,生物反硝化脱出硝酸盐的方法,主要有以甲醇等易降解有机物为碳源的异养生物反硝化法和以氢气为基质的自养生物反硝化法。源水中可利用的有机物含量相对较低,外部投加甲醇等有机碳源很不经济且易造成二次污染,异养生物反硝化工艺的应用受到限制。而氢气的溶解度低,并且氢气为易燃易爆品,外源供氢的自养反硝化也遇到困难。近年来国外发展起来的电极-生物膜技术可解决以上提到的诸多问题,它通过电化学方法产生氢气供阴极上生长的生物膜利用进行自养反硝化,氢气的利用率可达100%[1]。本文在此基础上发展了电解-生物滤床反应器。1　试验装置及工作原理　　图1反应器有效容积为600mL。内装ZK40颗粒活性炭与瓷珠(比例为10∶1)作为滤料及生物膜的载体。分别选用石墨和活性炭纤维材料为阳极和阴极。总电极极面积为400cm2,电极间距为3cm。作者简介:王五洲(1969-),男,工程师,硕士研究生,主要从事水污染控制与治理技术的研究工作。图1　试验装置示意图　　在反应器中,填充滤料在高梯度电场作用下感应而复极化为复极性粒子,即在粒子一端发生阳极反应,另一端发生阴极反应