曝气生物滤池处理合流制污水的试验研究_张波

镇江北固山滨江湿地属于天然湿地，位于长江中下游平原的镇江市北固山脚下，是镇江“三山”湿地生态系统中的重要部分[1]，近年来受到周边分布在该区的雨水排放口和雨污合流排放口等污染源影响，生态状况令人担忧[2]。合流制污水水质、水量波动幅度大，处理技术工艺必须具有较强的适应冲击负荷的能力。曝气生物滤池（BAF）一般采用球形轻质陶粒作为填料，集生物氧化、截留悬浮固体为一体，具有水力负荷高、抗冲击能力强、污泥产量少、无污泥膨胀等特点[3-5]，在污水处理领域越来越受到广泛的关注。有研究表明曝气生物滤池在处理低浓度生活污水时，COD去除率可达80%以上，NH4+-N的去除率可达80%[6-8]。本文以镇江的北固山滨江湿地雨污合流污水为研究对象，采用上向流式曝气生物滤池对其进行处理，重点考察温度、填料层高度、水力停留时间（HRT）对曝气生物滤池处理效能和运行特性的影响规律，以期借此工艺削减北固山滨江湿地及周边辐射区的面源和点源污染，为以后湿地的生态修复工程的深入实施和管理提供依据，为曝气生物滤池工艺在我国微污染水预处理领域的推广提供理论依据。1材料与方法1.1试验装置试验装置如图1所示，反应器为内径17cm、高300cm的有机玻璃柱，底部设有进水管和反冲洗布水/气管。填料选用国产球形轻质陶粒，粒径为3～6mm，装填高度180cm，装填体积约为40L。反应器底部设有20cm左右的卵石承托层，自承托层以上每隔30cm设一取样口，共设置5个。滤池采用上向流方式运行，进水、进气分别由泵和空压机从底部打入到反应器中，流量大小通过流量计和阀控制。采用气水联合反冲洗，反冲洗水由上部出水口流出。曝气生物滤池处理合流制污水的试验研究张波1，吴春笃1，储金宇1，张耘2(1.江苏大学环境学院，江苏镇江212013；2.镇江市水利投资公司，江苏镇江212010)摘要：针对合流制雨污水的处理问题，提出了采用曝气生物滤池（BAF）处理雨污合流污水的工艺，为了得到该工艺的运行技术参数，试验研究了温度、填料层高度、水力停留时间（HRT）对曝气生物滤池去除雨污水中COD和NH4+-N能力及其运行的影响规律。结果表明，温度在15～26℃之间变化时，COD、NH4+-N的去除率分别为85%～91%、58%～79%，且反应最适温度为24℃；BAF的去污能力随填料高度而增加，其中降解COD、NH4+-N的最佳高度分别为0～60cm、30～90cm填料层段；当水力停留时间为1.0h时，COD、NH4+-N的去除率分别可达91%、67.69%。关键词：合流制污水；曝气生物滤池；温度；高度；水力停留时间中图分类号：X703.1文献标识码：A文章编号：1000-3770(2009)06-075-04收稿日期：2008-11-26基金项目：国家（863）镇江水环境质量改善与生态修复技术研究及综合示范（2003AA6011003）作者简介：张波（1975-），男，讲师，博士研究生，主要从事环境污染控制技术研究和教学工作；E-mail：zhangbo@ujs.edu.cn联系作者：吴春笃，教授，博士生导师；E-mail：wucd@ujs.edu.cn。���������������������1�2�3�4�5�图1曝气生物滤池试验流程Fig.1FlowchartofBAF第35卷第6期2009年6月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVol.35No.6Jun.,200975DOI:10.16796/j.cnki.1000-3770.2009.06.0201.2试验水质试验采用人工配水方式进行，模拟镇江市北固山湿地现场低浓度生活污水，采用葡萄糖、蛋白胨、复合肥、NH4Cl、KH2PO4、CaCl2·H2O、MgSO4·7H2O、FeSO4·7H2O、NaHCO3和少量生活污水等按一定比例配制，。1.3试验方法和仪器水温：温度计，17～27℃；COD：重铬酸钾滴定法，236～452mg·L-1；NH4+-N：纳式试剂分光光度法，12.07～25.12mg·L-1；pH：pH计，6.9～7.7。2结果与讨论2.1挂膜试验采用人工接种挂膜，在曝气生物滤池启动时投加一定量污泥（约为5L）闷曝5天后改为连续流进水，运行半个月后，通过显微镜观察到填料上所附着的生物膜有大量的钟虫、草履虫、变形虫、轮虫、线虫及大量的线状细菌，生物膜呈黄色。测得COD的去除率达到70%以上，同时出水水质也较为稳定，这标志着生物膜基本成熟，挂膜成功。2.2温度对出水水质的影响温度是影响曝气生物滤池运行效果的一个重要因素，它的改变会影响池内微生物的活性，进而影响滤池的生化反应速率[9]，本次试验时间为5～8月，水温保持在15～28℃，废水的pH在7.5左右，是一个适宜微生物生长的环境。2.2.1温度对CO