高速给水曝气生物滤池预处理微污染原水的启动_钟高辉

华南理工大学针对氨氮质量浓度低于4mg·L-1的微污染水源，研究开发出高速给水曝气生物滤池（High-rateUBAF）应用于给水生物预处理技术，利用大颗粒球形轻质陶粒滤料在升流条件下对原水中SS截滤率低的特点，适当放松对滤料比表面积指标的追求，大幅度提高滤速至16～20m·h-1，气水体积比0～0.5，预处理出水氨氮、有机物达生活饮用水卫生标准（GB5749－2006），过滤水头损失一般不超过5kPa，冲洗前后过滤水头变化量＜0.5kPa，为微污染原水的处理提供了一种高效、节能、省地的处理工艺[1]。广州市西村水厂在西江引水工程完成后将置换现有水源，同步进行达标技术改造，拟采用高速给水曝气生物滤池进行原水预处理强化后续常规处理工艺。本文以西江水为原水进行的高速给水曝气生物滤池+常规处理工艺中试试验为基础，考察了高速给水曝气生物滤池的启动情况。1试验部分1.1工艺流程试验原水取自西江水源，中试系统置于西江边上佛山金本水厂，设计规模为310m3·d-1，采用高速给水曝气生物滤池后接混凝-沉淀-过滤常规处理工艺，2009年6月24日至7月7日为启动调试期，试验系统工艺流程见图1。1.2中试试验参数生物预处理工艺采用高速给水曝气生物滤池，为升流式双层滤料，以陶粒为滤料，上层粒径Φ6～8mm，滤料厚3m，下层粒径Φ8～10mm，滤料厚1.2m。原水流量13m3·h-1，滤速16m·h-1，运行气水体积比0～0.2；反冲洗方式采用气水联合方式。1.3运行工况试验从2009年6月24日启动，24h不停水连续运行，采用连续进水的动态自然挂膜方式。6月24日至6月30日工艺参数为：滤速16m·h-1，气水体积比0.2：1，温度26～27℃。7月1日至7月7日，在工艺运行稳定的情况下，针对西江原水水质较好，通过调整气水体积比及反冲洗的运行工况优化工艺运行参数。7月1日至7月2日工艺参数为：滤速16m·h-1，气水体积比0，温度26～28℃。7月3日至7月7日工艺参数为：滤速16m·h-1，气水体积高速给水曝气生物滤池预处理微污染原水的启动钟高辉，陈艺韵，陆少鸣（华南理工大学环境科学与工程学院，广东广州510006）摘要：考察了高速给水曝气生物滤池预处理西江微污染原水的中试启动情况。试验表明，对于西江原水，高速给水曝气生物滤池在启动12d后，滤池挂膜成功，氨氮去除率稳定在60%左右；COD的去除率在20%左右；气水体积比为0.1：1；采用气水联合方式进行反冲洗。系统启动稳定后，氨氮、CODMn等指标出水完全符合生活饮用水卫生标准（GB5749－2006）要求。关键词：高速给水曝气生物滤池；微污染原水；挂膜中图分类号：TU991.2文献标识码：B文章编号：1000-3770(2011)02-0118-003收稿日期：2010-04-29基金项目：国家水体污染控制与治理重大专项（2008ZX07423-002-1）作者简介：钟高辉（1987－），男，硕士研究生，研究方向为水污染处理及给水排水；联系电话：15989103439；E-mail：gofy@foxmail.com图1中试工艺流程Fig.1Pilotplanttestprogress���������������������������������第37卷第2期2011年2月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVol.37No.2Feb.,2011118DOI:10.16796/j.cnki.1000-3770.2011.02.031比0.1：1，温度27～29℃。试验每天测定氨氮、CODMn、溶解氧、浊度，水质检测方法按国家标准执行。2结果与讨论2.1氨氮的去除效果启动期间原水氨氮值范围0.42～1.03mg·L-1，UBAF对氨氮的去除效果如图2所示。由图2可知，在启动初期，UBAF对氨氮的去除量很小。随着时间的推移，硝化细菌在陶粒上富集和生长繁殖，亚硝酸细菌和硝酸细菌在生长速率和转化能力上也逐渐趋向稳定协调，UBAF对氨氮的去除能力逐渐提高，通常，UBAF处理微污染原水，采用相对较稳定的氨氮去除率作为生物膜成熟的基本标志[2]，本中试装置启动12d后，UBAF对氨氮的去除率稳定在60%左右，可以断定挂膜成功。由于西江原水，相对于氨氮来说，有机物的含量略高，有机物刺激异养细菌生长，从而与硝化细菌竞争溶解氧、氨和微量营养物质，使得硝化细菌的生长受到一定限制，所以UBAF挂膜成功后，对氨氮的去除率只有60%左右，但其出水氨氮已经达到生活饮用水卫生标准（GB5749－2006）。2.2CODMn的去除效果启动期间原水CODMn范围1.57～4.04mg·L-1，UBAF对CODMn的去除效果如图3所示。由图3可知，在启动初期，UBAF对CODMn就有一定去除率，这主要是