滤层高度对升流式曝气生物滤池硝化性能的影响_李方

曝气生物滤池（BAF）基本形式是将生物接触氧化工艺与过滤作用结合在一起，其高效、低耗的优点在废水处理领域得到迅速推广。加上近年来国内各地区的污水排放标准不断提高，而BAF在城镇污水深度处理—硝化、反硝化和除磷方面具有技术优势，因此该技术更是备受关注[1-2]。由于曝气生物滤池结构相对比较复杂，滤层的微生物种群和数量均会随着滤料[3]、水质[4]、结构[5]变化而变化，影响着反应器工作性能。要提高UBAF的处理效率，必须了解污染物质在滤池内的降解规律和微生物活性的变化。微生物在代谢有机物时最显著的特征就是消耗水中的溶解氧，微生物耗氧速率的大小可以反映出酶活性的强弱和有机物降解速率，即反映污泥活性的强弱。本文主要探讨UBAF中COD、氨氮、浊度沿UBAF高程去除的分布情况，通过不同高程处微生物的比耗氧呼吸速率（sOUR）来分析各种微生物的活性的强弱，对于确定适宜的滤池高度，降低成本有重要意义。1材料与方法1.1进水水质与试验流程进水取自上海天山污水处理厂二级生化处理后的出水，其水质已经达到污水综合排放标准（GB8978-1996）的二级排放标准，具体水质见表1。试验采用进水与空气同向上流的升流式曝气生物滤池工艺。进水箱中废水由恒流泵打入，与鼓风机供应的空气混合。气、水混合液经承托层均匀分配后流经滤料层，废水在过滤和生化降解双重作用下净化；出水在清水层稳定后，排出反应器，试验装置见图1。滤池培养驯化一个月左右，出水水质开始稳定，�������������������������������������������������������图1试验工艺流程Fig.1Diagramoftheexperimentequipment滤层高度对升流式曝气生物滤池硝化性能的影响李方1，杨波1，田晴1，孙志国2，陈季华1(1.东华大学环境科学与工程学院，上海201620；2.宜兴帕克德环保技术有限公司，江苏宜兴200023)摘要:曝气生物滤池水质沿滤料层高度不断变化,滤层高度影响滤池的工作性能。曝气生物滤池有机物、浊度的去除,主要发生在滤层的前半部分;而中段是NH3-N的主要去除区域。从异养菌、亚硝化菌和硝化细菌三者的sOUR的值来看,异养菌活性在滤池的下层比较强,而亚硝化菌、硝化菌等自养菌则在系统的中、上层比较活跃。滤池水力负荷在一定范围内的变化,对有机物、NH3-N、浊度总去除效率影响不大。关键词:曝气生物滤池;滤层高度;耗氧呼吸速率;硝化中图分类号:X703.1文献标识码:A文章编号:1000-3770(2008)10-046-04收稿日期：2008-05-28基金项目：上海市重点学科建设项目（B604）作者简介：李方（1979-），男，博士，讲师，研究方向为水污染控制工程；联系电话：13801766297；E-mail：lifang@dhu.edu.cn。项目数值监测方法COD/mg·L-1NH3-N/mg·L-1TN/mg·L-1NO3--N/mg·L-1NO2--N/mg·L-1pH浊度/NTU88.2～96.69.80～13.08.8～18.90.55～0.740.12～0.176.8～7.352.2～71.4重铬酸钾容量法纳氏试剂法紫外分光光度法N-(1-萘基)-乙二胺光度法酚二璜酸光度法精密pH电极测定分光光度法表1进水水质Table1Characteristicsofinfluentwater第34卷第10期2008年10月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVol.34No.10Oct.,200846DOI:10.16796/j.cnki.1000-3770.2008.10.012当水头损失达到100cm时，进行水气联合反冲洗。滤料层由活性炭和陶粒混合组成（v：v=1：1），粒径分别为1～2mm和1～3mm。滤柱直径10cm，总高300cm，滤料层高200cm；沿填料层高度每隔50cm设置一个取样口，测定经各段滤层处理后的出水水质。1.2测试方法试验对反应器各取样口的COD、DO、pH、温度、NH3-N、浊度、硝酸盐、亚硝酸盐和总氮等参数均采用国家标准方法进行测定[6]。滤料中异养菌、亚硝化菌、硝化菌的活性通过耗氧呼吸速率来表征，在测定OUR过程中分别先后加入NaClO3和ATU作为抑制剂（NaClO3对硝化菌活性有抑制作用，ATU对亚硝化菌活性有抑制作用），测出不同的OUR值，最终计算可到NH4+、NO2-和有机物的氧化速率，具体过程见图2[7]。2结果与讨论2.1滤层深度对COD去除的影响图3为不同负荷条件下曝生物滤池有机物沿滤层高度的去除情况。试验时，系统气水比为3，滤池水力负荷分别为0.25、0.5m3·m-2·h-1，进水pH=6.6，温度25℃。由图3可见，BAF对COD的去除作用主要发生