组合填料曝气生物滤池处理受污地表水体的挂膜启动研究_杜永祥

组合填料曝气生物滤池处理受污地表水体的挂膜启动研究杜永祥1，2，沈耀良1，2（1.苏州科技学院江苏省环境科学与工程重点实验室，江苏苏州215011；2.苏州科技学院环境科学与工程学院，江苏苏州215011）摘要：采用陶粒-沸石-活性炭组合填料曝气生物滤池，对受污地表水体的处理效能进行了研究。结果表明：在水力停留时间为6h，气水比为1∶1，温度为16~24℃的条件下，陶粒-沸石-活性炭组合填料曝气生物滤池对受污地表水体的处理效果较好，出水高锰酸盐指数和氨氮浓度分别降至2mg/L左右和0.1mg/L以下，陶粒层高锰酸盐指数去除率和沸石层氨氮去除率分别稳定在50%和85%左右。关键词：曝气生物滤池；组合填料；挂膜中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1672-0679（2010）01-0001-04作为一种构造新颖、具有综合功能的废水处理新技术———曝气生物滤池废水处理工艺，已在国内外得到了广泛的研究与应用[1]。填料是曝气生物滤池的核心部分，它的表面结构、物理和化学特性将对生物膜的附着生长起着至关重要的作用[2～4]。目前，国内外研究人员对单一填料曝气生物滤池研究得比较多，而对组合填料形式的曝气生物滤池研究较少。笔者将采用陶粒-沸石-活性炭组合形式的填料载体进行微生物挂膜启动分析，探讨每段填料层在挂膜启动阶段的除污特性。1材料与方法1.1试验材料陶粒由南通市大地陶粒有限公司生产，其主要性能指标见表1；斜发沸石和颗粒活性炭由巩义市夹津口海宇填料厂生产，其主要化学成分和理化性能指标分别见表2和表3。沸石的密度为1.8g/cm3，硬度为4~5，空隙率为30%~50%，比重为1.6g/cm3，容量为0.95g/cm3，将沸石进行筛分，取粒径为2~3mm；活性炭进行筛分之后取粒径2mm左右。试验原水取自苏州河流受污地表水体，水质状况见表4。表1陶粒的物理性能指标表4试验用水水质———————————————————[收稿日期]2009-12-11[作者简介]杜永祥（1983-），男，江苏南京人，硕士研究生。通讯联系人：沈耀良（1961-），男，教授，博士。从事污染控制工程方面的研究，Email:ylshenniu@126.com�����������������������������������������������������������������������!#�$!%&��!$$�’’!#�������������������������������������������������������������������������!���������������������������������������������������������������������������������������������!#�$%$&$�&’%&(�&)�*%!�)%+�表2天然斜发沸石的主要化学成分表3颗粒活性炭的理化性能指标���������������������������������������������������������������������������!���#��$!%&%!��$&’(�第２3卷第1期苏州科技学院学报（工程技术版）Ｖｏｌ．２3Ｎｏ．1２０10年3月ＪｏｕｒｎａｌｏｆSuzhouＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）Mar．２０102010苏州科技学院学报（工程技术版）1.2试验装置试验采用上向流曝气生物滤池，由直径为100mm、高2000mm的有机玻璃柱加工而成，反应器由下至上依次为承托层（由不同粒径的鹅卵石按级配由大到小依次堆成，高250mm）和填料层（由下而上分别为陶粒、沸石和颗粒活性炭，其中陶粒层高度为500mm、沸石高度为500mm、颗粒活性炭为250mm）。底部设有穿孔曝气管、进水及反冲洗布水管，在反应柱每段填料层等间距设取样口。试验装置如图1所示。1.3测定项目及方法氨氮的测定采用纳氏试剂分光光度法；高锰酸盐指数采用酸性法测定；浊度的测定用智能型散光浊度仪；UV254用254nm波长紫外分光光度法测定。1.4启动过程试验采用受污地表水体进行自然挂膜。先将污水注满试验装置，然后进行闷曝。连续闷曝4d（每天换一次水）后改为小流量进水，并逐渐加大进水流量，在水力停留时间（HRT）为6h，温度为16~24℃，气水比为1∶1的情况下，使微生物逐渐适应进水水质。在整个挂膜期间，每天对高锰酸盐指数、氨氮等指标进行测定。2结果与分析2.1挂膜期间每段填料层高锰酸盐指数随时间的变化挂膜期间高锰酸盐指数变化情况如图2～图5所示。由图2可知，在反应器运行的开始阶段，陶粒层对原水中高锰酸盐指数去除率很低，主要由陶粒层颗