水力停留时间对水解酸化_改性贻贝_省略_气生物滤池处理模拟生活污水的影响_孙会玲

文章编号:1009-6094(2016)02-0309-05水力停留时间对水解酸化－改性贻贝壳填料曝气生物滤池处理模拟生活污水的影响*孙会玲，陈庆国，刘梅，林梦晓，穆军，孙静亚(浙江海洋学院海洋科学与技术学院，浙江舟山316000)摘要:研究了水力停留时间(HＲT)对以贻贝壳和3种不同质量分数柠檬酸改性的贻贝壳为填料的曝气生物滤池(BAF)与水解酸化池组合对模拟生活污水中COD、氨氮(NH3－N)和总磷(TP)去除效果的影响，并对4个系统的处理效果进行比较，以考察贻贝壳改性程度对系统处理效果的影响。结果表明，贻贝壳及改性贻贝壳均可以作为BAF的填料，其中0.5%柠檬酸改性的贻贝壳填料处理系统对模拟生活污水的处理效率最高。HＲT对COD和TP去除效果的影响较大;HＲT为4h或8h时，4个系统对NH3－N的平均去除率均在92.30%以上。关键词:环境工程学;曝气生物滤池(BAF);水力停留时间(HＲT);改性贻贝壳;生活污水中图分类号:X703文献标识码:ADOI:10.13637/j．issn．1009-6094.2016.02.061*收稿日期:2014－12－05作者简介:孙会玲，硕士研究生，从事功能材料改性与水污染控制技术研究;陈庆国(通信作者)，副教授，博士，从事水污染治理与资源化利用研究，qgchen@zjou．edu．cn。基金项目:浙江省自然科学基金项目(LY14D060003，LQ13D060001);舟山市科技计划项目(2014C41004)0引言近20年来，曝气生物滤池(BiologicalAeratedFilter，BAF)因占地面积小、污染负荷高，又可以同步去除SS、有机物和营养物等优点，得到了广泛的研究和应用［1－3］。填料［4－7］和水力停留时间(HydraulicＲetentionTime，HＲT)［8－10］是影响BAF运行特点和处理效果的重要因素。以陶粒和沸石为BAF填料已有较多研究，CaCO3型生物滤料［7，11－13］开始受到更多的关注，因其可以通过释放Ca2+调节反应器内的碱度，使硝化率保持在较高水平。HＲT对填料不同、运行条件不同的BAF处理效能的影响是不同的。刘灿灿等［10］研究了HＲT对瓷粒BAF处理生活污水效能的影响，结果表明，HＲT为10h时处理效果最好。Liu等［13］研究表明，当HＲT大于4h时，以牡蛎壳为填料的BAF去除COD和NH3－N的效果较好。邱立平等［14］研究了当HＲT为0.4～2.5h时，HＲT对花岗岩碎石为填料的BAF处理效能的影响。2014年，浙江舟山嵊泗贻贝养殖产量达8.19万t［15］，加工后大量贻贝壳被废弃，造成了严重的环境问题。贻贝壳中含有大量的CaCO3，具有良好的吸附性，数量充足、廉价易得，满足生物滤池对填料的基本要求［4］。因此，选择废弃贻贝壳作为BAF填料，既可以实现对废弃贻贝壳的资源化利用，又可以解决其产生的环境问题。同时，已有研究表明，水解酸化池与BAF联用处理生活污水效果较好［16－17］。本文考察HＲT对以贻贝壳和3种经不同质量分数柠檬酸改性贻贝壳为填料的BAF与水解酸化池组合系统处理模拟生活污水效率的影响，同时比较4个系统处理模拟生活污水的效果。1材料与方法1.1试验材料贻贝壳由嵊泗贻贝养殖基地提供;柠檬酸、葡萄糖、氯化铵、磷酸氢二钾等试剂均为分析纯，国药化学试剂有限公司;模拟生活污水由自来水配制，其余试验用水均为纯水。选择大小相当的贻贝壳分别用质量分数为0.5%、1%和2%的柠檬酸浸泡24h，对其进行改性。改性后的贻贝壳用清水冲洗干净后，用纯水冲洗3次，放入55℃的烘箱中烘干，备用。1.2试验装置试验装置由直径15cm、高18cm的曝气生物滤池、蠕动泵、曝气装置、进水池、水解酸化池和出水池组成。试验流程见图1。曝气生物滤池的填料分别为未改性贻贝壳、0.5%柠檬酸改性贻贝壳、1%柠檬酸改性贻贝壳和2%柠檬酸改性贻贝壳(相应的水解酸化－曝气生物滤池分别记作1#、2#、3#、4#)。1.3试验方法模拟生活污水由葡萄糖、氯化铵、磷酸氢二钾用自来水配制。进水COD为489.33～513.78mg/L，NH3－N质量浓度为7.78～24.42mg/L，TP质量浓度为2.26～2.61mg/L。模拟生活污水由进水池经水解酸化池进入曝气生物滤池底部，气水自下而上同向，处理后的水由曝气生物滤池顶端流出。反应器启动时加一定量的活性污泥做泥种，当污泥沉降比SV达到30%时，分别向其中加入相应的贻贝壳。试验HＲT分别为4h和8h，曝气量为0.2～0.4L/min，取样周期为48h。水样测试前经过滤放入样品瓶中，不能及时测试的样品酸化后放入冰箱(4℃)保存，36h内完成测定。水质指标COD、NH3－N、TP均按照国家标准进行测定。2结果与讨论2.1扫描电镜