臭氧对管道生物膜净水效能的影响

第41卷第6期2015年6月北京工业大学学报JOURNALOFBEIJINGUN1VElqSITYOFTECHNOLOGYVo1．41No．6Jun．2O15臭氧对管道生物膜净水效能的影响李星，刘扬阳，杨艳玲，李雨婷，尚思宏(北京工业大学北京市水质科学与水环境恢复工程重点实验室，北京100124)摘要：采用稳定运行的环状生物膜反应器(biofilmsannularreactor，BAR)模拟原水长距离输水管道水质净化过程，研究臭氧对管壁生物膜净水效能与生物净水功能恢复的影响．结果表明：臭氧处理后生物膜中异养菌数量迅速降低，氨氧化菌达到100％灭活，臭氧在水中分解生成氧气有利于生物膜更新，使生物膜迅速恢复．臭氧冲击明显降低了生物膜对氨氮的去除效果，臭氧自身的氧化能力也使氨氮略有增加，臭氧质量浓度为0．7、1．5、3．2mg／L的反应器对氨氮去除率由对照组的81．85％分别降至38．49％、17．60％和一5．50％，并出现亚硝酸盐氮积累现象．生物膜对氨氮去除效能的恢复较亚硝酸盐氮快，分别在第5天和第8天恢复；臭氧对生物膜的氧化作用导致出水总有机碳高于进水，运行6d之后生物膜恢复净水效果．关键词：原水长距离输水管道；臭氧；生物膜；净水效能中图分类号：TU990．3文献标志码：A文章编号：0254—0037(2015)06—0912—07doi：10．11936／biutxb2014090059InfluenceofOzoneonWaterPurificationEficiencybyBiofilminthePipelineLIXing，LIUrang—yang，rANGran—ling，LIYu—ring，SHANGSi—hong(KeyLaboratoryofBeijingforWaterQualityScienceandWaterEnvironmentRecoveryEngineeringBeijingUniversityofTechnology，Beijing100124，China)Abstract：Theinfluenceandrecoveryofpipelinebiofilmpurificationeficiencyinclosedaqueductbypre—ozonationwerestudiedbysimulationswithaBAR(biofilmsannularreactor)andwithadditionofozone．Theresultsshowthattheamountofheterotrophicbacteriaquicklyreducesafterozonationandtheinactivationratioofammoniaoxidizingbacteriareaches100％．Oxygen，producedbyozonedecomposition，isconductivetobiofilmupdate，SOthebiofilmisrecoveredquickly．Ammonianitrogendegradationevidentlyreducesafterozoneadditionand．theoxidizationabilityofozoneleadstoNH：一Nincreasing．Removaleficiencydropsfrom81．85％to38．49％，17．60％and一5．50％respectively，asconcentrationofozoneisat0．7．1．5and3．2mg／L．Moreover，significantnitritenitrogenaccumulationappears，andrecoveryofammonianitrogenremovalisfasterthanthatofnitritenitrogen，whichisrecoveredafter5and8daysrespectively．Totalorganiccarbonincreasesoverinflowbecauseoxidationcausedbyozone，andwaterpurificationeficiencyisrecoveredafter6days．Keywords：long—distancerawwaterdistributionpipelines；ozone；biofilm；purificationefficiency收稿日期：基金项目：作者简介：通信作者：2014—09—23国家自然科学基金资助项目(51178003)；北京市自然科学基金资助项目(8122013)；北京工业大学研究生科技基金资助项目(ykj-2013—10438)李星(1963一)，男，研究员，主要从