竹炭曝气生物滤池去除水中有机物的研究_罗舒君

曝气生物滤池是近期兴起的一项水处理技术，在国外已经得到广泛的应用[1]。在我国虽有应用，但尚不广泛。曝气生物滤池具有处理效率高，占地面积小等特点[2]，其研究热点之一是对曝气生物滤池填料的研究，而寻找新型填料，提高填料的比表面积，为微生物提供更好的附着环境，降低成本是研究的关键[3]。作为载体，竹炭能为微生物提供良好的附着场所；竹炭与竹炭间较大的空隙可以保证气、水的均匀分布，易于冲洗和反冲洗；竹炭有很好的颗粒性，同时有一定的强度，具有耐磨性和耐久性[4]。竹炭的孔径以200nm左右的大孔为主[5]，虽然比表面积较大（1g竹炭的比表面积为350m2），但和活性炭相比仍有一定差距（活性炭以2nm左右微孔为主）[6]。所以相比之下竹炭的吸附能力有限，平衡吸附量相对较小，对空气净化和污水处理都有一定的限制。通过将经过筛选的微生物附载到竹炭上，利用微生物不断分解水体中有机物，使竹炭持续发挥去除有机物、浊度、色度、悬浮物等的作用，从而解决竹炭吸附限制的问题[7]。通过本试验能对竹炭的利用起到促进作用，并且通过新型填料的使用提高曝气生物滤池的处理效率和处理能力。1试验部分1.1试验方法利用微生物对竹炭填料进行生物改性，本试验采用的是高效复合菌（EM）直接进行接种挂膜[8]。考察此生物竹炭的各项特性，并将其作为曝气生物滤池的填料，对中低浓度的废水进行处理，考察生物竹炭在污水处理中的效果，以及负荷变化对处理效果的影响，从而对整个系统进行比较全面的分析，得出系统运行的最适条件和适用范围。试验采用的是曝气生物滤池工艺。反应器为有机璃制成，承托板下方放置曝气头，承托板上方为反应器主体竹炭填料所在。整个反应器总高350mm，直径100mm，铺设填料高度200mm。反应器属于上流式曝气生物滤池，以空气压缩机和曝气头保证供氧，蠕动泵将进水打入反应器下方的入口。1.2试验水质曝气生物滤池处理的是自配的COD浓度小于4.8kgCOD·m-3·d-1的中低浓度废水，用葡萄糖配制不同的COD浓度以达到试验要求。1.3分析方法对生物量的考察采用脂磷法[9]；吸附性测定采用亚甲基蓝法，具体参照中华人民共和国国家标准-木质活性炭试验方法亚甲基蓝吸附值的测定，GB/T12496.10-1999[10]；COD测定采用重铬酸钾法，参考GB/T11914-1989[11]。竹炭曝气生物滤池去除水中有机物的研究罗舒君，周培国，张齐生，俞芳芳（南京林业大学，江苏南京210037）摘要：使用竹炭作为曝气生物滤池的填料，以复合微生物菌进行挂膜，可以提高曝气生物滤池的处理效果，缩短挂膜时间。微生物在反应的过程中是污水处理的主体，也是解决竹炭吸附极限的关键。研究表明，当有机负荷为3.6kgCOD·m-3·d-1以下时，生物竹炭曝气滤池对有机物的去除效率最高可达91.7%，当负荷为4.8kgCOD·m-3·d-1时，处理效率达79.4%。关键词：填料；曝气生物滤池；竹炭中图分类号：X703.1文献标识码：A文章编号：1000-3770(2009)03-086-04收稿日期：2008-07-18基金项目：浙江省省级科技计划项目（2006C13052）作者简介：罗舒君（1985-），女，硕士研究生，研究方向为水污染治理；联系电话：13809049450；E-mail：kiwi1106@sina.com。第35卷第3期2009年3月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVol.35No.3Mar.,200986DOI:10.16796/j.cnki.1000-3770.2009.03.0231.4试验材料和仪器试验材料：若无特殊说明，所采用竹炭均为700℃下烧制成功后经过水处理的竹炭（用水浸泡48h以上），粒径为0.5～1cm。进行竹炭的水处理不仅可以去除竹炭的部分灰分还可以对竹炭表面进行初步的改性，使其更适于微生物的附着和生存繁殖[12]。仪器：空气压缩机，功率20W风压0.016MPa，排气量20L·min-1，噪音<45dB（A），浙江森森实业有限公司；进水蠕动泵，驱动器型号BT00-300M，泵头型号1515x，保定兰格恒流泵有限公司；数显鼓风干燥箱，GXZ-9070MBE，上海博迅实业有限公司医疗设备厂；气浴恒温振荡器，THZ-92B，上海博迅实业有限公司医疗设备厂；立式压力灭菌器，YQX-LS-50SⅡ，工作压力0.14MPa，设计温度126℃，上海博迅实业有限公司医疗设备厂；Nikon三目生物显微镜，YS100，南京江南光电（集团）新兴光学仪器有限公司；722N可见分光光度计，上海精密科学仪器有限公司；电子万用炉，1000W，天津泰斯特仪器有限公司；电子天平，BS224S型，MAX=220g，d=0.0001g；流量计，LZB-3，0.03～0.3L·min