极低温度下两级曝气生物滤池的运行特性_谢曙光

极低温度下两级曝气生物滤池的运行特性谢曙光,张晓健,王占生(清华大学环境科学与工程系,北京100084)摘要:两级曝气生物滤池在极低温度下(1℃以下)处理官厅水库入库水的探索性研究试验结果表明,有机物和氨氮的去除受到了低温的严重抑制,亚硝酸盐转化成硝酸盐不再是完全硝化反应的限制步骤,这可能是在极低温度条件下硝酸菌的活性高于亚硝酸菌活性的缘故。此外,在低温条件下提高水力负荷会导致对有机物和氨氮去除率的下降。关键词:两级曝气生物滤池;低温;硝化;水库水中图分类号:TU991文献标识码:A文章编号:1000-4602(2002)07-0017-03OperatingCharacteristicsofTwo-stageBAFProcessatExtremeLowTemperatureXIEShu-guang,ZHANGXiao-jian,WANGZhan-sheng(DeptofEnvironmentalScienceandEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China)Abstract:ExploratorystudywasmadeontheGuantingreservoirinfluenttreatmentbyusingtwo-stageBAFatextremelowtemperature.Theresultsshowthattheremovaloforganicsandam-monianitrogenisseriouslyinhibitedduetolowtemperature,andtheconversionofnitriteintonitrateisnolongeralimitingfactorofcompletenitrification.Onepossiblehypothesisisthattheactivityofni-trobacterishigherthanthatofnitrosomonasatextremelowtemperature.Moreover,theincreaseofhydraulicloadingwillleadtothedeclineoftheremovalrateoforganicsandammonianitrogen.Keywords:two-stageBAFprocess;lowtemperature;nitrification;reservoirinfluent基金项目:北京市“二四八”重大科技攻关项目(9550610400-05-03)1试验工艺由于大量工业废水和生活污水的排入,官厅水库入库水的有机物和氨氮浓度接近于一般城市污水。若采用单级BAF同时去除有机物和氮化合物则存在自养菌和异养菌对空间和氧气的竞争,当进水有机物负荷和氮化合物浓度高时难以实现对氮化合物的有效去除,所以采用两级BAF对官厅水库入库水进行了现场试验。滤池(柱)高均为3m,直径为20cm。BAFⅠ和BAFⅡ的滤料层净高分别为1.2、1.3m,陶粒滤料粒径为2～5mm,BAFⅠ、BAFⅡ中的DO浓度分别维持在2、4.5mg/L左右,水温都为1℃以下,整个试验装置安装于一农房内,因受试验条件限制,只能用泵把适量原水(入库水)注入储备水箱后连续运行,储备水箱的水每天更换一次。两级BAF工艺流程见图1。2结果与讨论2.1不同水力负荷下的去除效果试验开始时在较低水力负荷[2m3/(m2·h)]下运行,结果见表1。·17·中国给水排水2002Vol.18CHINAWATER&WASTEWATERNo.7图1两级BAF工艺流程表1低水力负荷时的去除效果mg/L项目原水BAFⅠ出水BAFⅡ出水高锰酸盐指数37.227.024.0氨氮18.712.43.1NO2-N0.610.140.00BAFⅠ主要去除有机物,对氨氮的去除较少,而BAFⅡ主要去除氨氮,对有机物的去除作用很弱,这是因为原水经过BAFⅠ处理后剩下的有机物较难进行生物降解。另外,水温很低且水力负荷也较低时两级BAF仍能较有效地去除有机物和氨氮。考虑到实际工程的需要,低水力负荷运行一段时间后提高负荷至4m3/(m2·h),运行结果见表2。表2提高水力负荷后的运行效果mg/L项目原水BAFⅠ出水BAFⅡ出水高锰酸盐指数34.029.027.2氨氮21.018.313.3NO2-N0.460.270.00从表2可以看出,水力负荷提高后对有机物和氨氮的去除率降低,由于两级BAF中DO浓度很高(不是限制性因子),故去除率降低的原因可能是低温条件下BAF中的生物膜活性很低而难以有效地去除污染物所致。有资料表明,温度>10℃、进水氨氮为24mg/L、水力负荷在4～10m3/(m2·h)变化时,水力负荷不是硝化效率的限制因子,水力负荷