曝气生物滤池沿滤层高度的工作性能_李亚峰

收稿日期:2006-12-26基金项目:建设部攻关项目(06-K4-22);沈阳建筑大学省级重点实验室开放基金资助项目(HT-200605)作者简介:李亚峰(1960—),男,教授,博士,主要从事水污染控制理论与技术研究.文章编号:1671-2021(2007)05-0810-04曝气生物滤池沿滤层高度的工作性能李亚峰1,贾新军1,邵茁2,班福忱1,金亚斌1,王延峰1(1.沈阳建筑大学市政与环境工程学院,辽宁沈阳110168;2.沈阳自来水总公司,辽宁沈阳110015)摘要:目的研究固定及改变水力负荷时曝气生物滤池沿滤层高度去除污染物效率的影响.方法在气水比为5,水力负荷为2m3/(m2·h),pH值为6.5～8.1,温度为14～18℃,进水CODCr为102.4mg/L时,其沿滤层高度的工作性能,及水力负荷分别为1、2、4、6、9、11m3/(m2·h)时对曝气生物滤池沿滤层高度去除污染物效率.结果曝气生物滤池对各污染物的去除沿滤层高度呈现出不同的特点,改变水力负荷直接影响曝气生物滤池沿滤层高度的工作性能.结论当水力负荷为1～6m3/(m2·h)时,滤池对有机物的去除率最高.关键词:曝气生物滤池;水力负荷;CODCr;去除率中图分类号:X703文献标识码:A曝气生物滤池(Biologicalaeratedfilter)是一种新型膜法污水生物处理技术,具有去除SS、COD、BOD、AOX(有害物质)和脱氮除磷等作用.同时它又是碳氧化与氨硝化处于同一反应器中的工艺,氧化有机物的异养菌和硝化氨氮的自养菌之间存在着空间上的竞争,研究不同床层高度处有机物和氨氮质量浓度的变化,可以间接反映这两种微生物的分布状况;另外,曝气生物滤池具有推流式反应器的特征,因此沿着水流的方向,底物质量浓度逐渐降低,沿滤层高度的去除效率也会发生相应的变化.笔者在水力负荷、气水比、进水有机负荷和氨氮负荷不变的条件下,研究了COD、NH+4-N沿滤层高度的变化,及改变水力负荷对曝气生物滤层沿滤池高度去除污染物效率的影响.实验表明,在气水体积比5、水力负荷4m3/(m2·h)、pH6.5～7.5、进水CODCr102.4mg/L、NH+4-N6.42mg/L时,进水端前900mm对有机物的去除率为57.2%,占总去除率的84.6%,600～1200mm段,对NH+4-N去除率达到77.4%,占总去除率的92.8%;水力负荷为1～6m3/(m2·h)时,滤池对污染物有较高的去除率.1实验1.1实验装置与方法本试验采用透明的有机玻璃柱作为试验滤柱,柱子直径为100mm,滤料填充高度为1600mm,滤柱的高度为2500mm,沿着滤柱高度每300mm设有一个取样口,采用气水同向上流式过滤方式,实验装置见图1,配套设备仪器见表1.原水从水箱流出经计量泵进入反应器,反应器内装有粒径为3～6mm,密度为1.09×103kg/m3的陶粒.表1配套设备仪器设备名称型号产地计量泵Pulsafeeder-leh7pt美国帕斯菲达公司空气泵ACQ-008AJAD空压机z-0.05617沈阳市东陵空压机厂玻璃转子流量计(气)LZB-6上海荣华仪器厂玻璃转子流量计(液)LZB-10上海荣华仪器厂1.2实验用水实验用水采用模拟生活污水,水质及所用药品见表2、3.2007年09月第23卷第5期沈阳建筑大学学报(自然科学版)JournalofShenyangJianzhuUniversity(NaturalScience)Sep.2007Vol.23,No.5图1实验装置表2实验用水水质mg/Lρ(COD)ρ(NH+4-N)ρ(TN)ρ(NO-2-N)ρ(NO-3-N)ρ(TP)85.7～115.24.22～15.45.04～18.330～4.620～0.880.66～1.58表3模拟生活污水所用药品mg/L工业用葡萄糖CO(NH2)2KH2PO4MgSO4CaOFeSO4MnSO4·H2O180144310.250.042实验结果与讨论2.1污染物沿滤床高度去除效果2.1.1有机物沿滤床高度去除效果曝气生物滤池在气水体积比5、水力负荷4m3/(m2·h)、pH6.5～7.5、温度18～24℃、进水CODCr102.4mg/L时有机物沿滤层高度的去除情况如图2.图2沿滤层高度CODCr的去除规律由图2可见,曝气生物滤池对有机污染物(CODCr)的去除作用主要发生在进水端以后900mm范围内,在这段滤层内,反应器对有机物的去除率为57.2%,占总去除率的84.6%.因为在该区域内由于污水中有机物质量浓度高,溶解氧充足,占有绝对优势的好氧异养菌繁殖速率高、新陈代谢作用旺盛,生物膜量较多,对污染物的生物降解作用非常快,再加上该段是SS的主要截获区,SS的截获也提高了COD的去除率;而在后600mm滤层内