气水比对高速给水曝气生物滤池脱氮效果的影响_邵志昌

近年来，曝气生物滤池（BAF）作为一种对微污染原水行之有效的预处理方法，已经有了一定的发展[1]。珠江水源水常年水温较高，受有机物、氨氮污染较为严重[2]，为了提高供水质量，满足供水水质全年达到生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）的要求，广州市某自来水厂拟采用高速给水曝气生物滤池（High-rateUBAF）对原水进行预处理。High-rateUBAF对氨氮去除效果显著，不以去除浊度为工艺设计目标，适当采用大颗粒轻质填料，对水中SS截留率低，水头损失小，基本上低于5kPa，系统运行比较稳定；相对其它生物预处理工艺，High-rateUBAF占地面积小，运行费用低，有明显的经济优势，比较适合水厂升级改造[3]。由于传统曝气生物滤池曝气系统采用膜孔曝气管，设置在滤板与滤料层之间的滤料承托层内，膜片寿命低于滤料。对曝气系统进行检修时需将滤料挖出，工作量大，检修费用也高。现在膜孔曝气管的基础上，增设了一套单孔膜曝气滤头曝气系统，直接在滤板下通过气垫层曝气，检修时可以通过人孔到达故障滤头，清洗、更换单孔橡胶膜片乃至更换滤柄，以提高滤池曝气系统的使用寿命。本文重点探讨不同气水体积比曝气情况下，利用这种单孔膜曝气滤头曝气方式的High-rateUBAF处理珠江水源水中试试验的脱氮效果。1试验装置与方法1.1试验装置高速给水曝气生物滤池（high-rateUBAF）为升流式曝气滤池，池体尺寸为2m×2m×7m，滤料粒径为Φ6～8mm，滤层厚度为3.7m，下垫层为0.3m厚卵石层；曝气系统采用罗茨鼓风机提供气源，利用转子流量计控制曝气风量，直接在滤板下的配水配气区内利用气垫层通过单孔膜曝气滤头进行曝气；系统运行水力停留时间（HRT）为15min，处理水量为64m3·h-1，水力负荷为16m3·m-2·h-1。1.2试验方法通过调节曝气风量实现不同气水比High-rateUBAF运行工况；控制系统在最佳气水比（出水氨氮质量浓度低于0.5mg·L-1时的气水比值）运行工况下运行4周时，研究系统的脱氮效果。试验用水：直接采用珠江水源水。原水水样与滤池出水水样取样时间间隔为15min。测量DO质量浓度：采用YSI58便携式DO仪直接检测曝气池水中DO浓度；原水DO浓度则在原水进水口取样后，立即进行检测。系统维护：试验中反冲洗周期为24h，反冲用水为High-rateUBAF预处理出水，采用气-水联合反冲洗方式，基本上控制系统的水头损失在3.4～5.1气水比对高速给水曝气生物滤池脱氮效果的影响邵志昌，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：以珠江水源水为高速给水曝气生物滤池（high-rateUBAF）预处理中试试验对象，研究采用单孔膜曝气滤头曝气系统时，滤池于不同气水比工况下对珠江水源水的脱氮效果。结果表明：水温为30℃，水力停留时间为15min，处理水量为64m3·h-1，滤速为16m·h-1时，随着气水体积比从0.1增加至0.7，DO浓度呈对数上升；当气水体积比大于0.5时，预处理出水NH4+-N质量浓度基本上小于0.5mg·L-1，NO2--N小于0.110mg·L-1。关键词：高速给水曝气生物滤池；气水比；氨氮；微污染原水中图分类号：X703.1文献标识码：A文章编号：1000-3770(2011)03-0088-003收稿日期：2010-06-04基金项目：国家十一五水专项课题（2008ZX07423-002-1）作者简介：邵志昌（1986－），男，硕士研究生，从事给水技术与水污染控制技术研究；联系电话：15915725397；E-mail：shaozhichang@qq.com第37卷第3期2011年3月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVol.37No.3Mar.,201188DOI:10.16796/j.cnki.1000-3770.2011.03.021项目浊度/NTUρ(NH4+-N)/mg·L-1ρ(NO2--N)/mg·L-1CODMn/mg·L-1pH水温/℃ρ(DO)/mg·L-1范围平均值12.9～85.840.12.73～4.022.990.32～0.690.454.72～14.27.866.3～7.06.8729.5～31.830.41.97～2.352.19kPa之间。1.3原水水质试验期间珠江水源水水质如表1所示。1.4测定指标及检测方法检测项目与方法如表2所示。2试验结果与讨论2.1溶解氧与气水比的关系在实际工程中，通过调节气水比来提高给水预处理中NH4+-N的去除率是行之有效的方法之一[5]。high-rateUBAF中DO浓度直接受气水比的影响，两者之间的关系如图1所示：曝气池中DO浓度与气水比基本上呈对数相关，气水比从0.1逐步增加至0.4时，