曝气生物滤池Biostyr处理微污染水源_肖文胜

第29卷第1期2006年1月环境科学与技术曝气生物滤池Biostyr处理微污染水源肖文胜，徐文国，杨桔材（北京理工大学化工与环境学院，北京100081）摘要：采用曝气生物滤池Biostyr对浙江省T市某水厂微污染水源水进行生物预处理，现场试验研究表明:在气水比为2∶1,滤速6m/h,水温24～32℃的运行条件下,其对水中各污染物的平均去除率为：高锰酸盐指数24.1%,氨氮81.7%,亚硝酸盐氮79.9%,浊度49.0%。完全能达到生物预处理目的。关键词：悬浮滤料；生物预处理；微污染水源中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1003-6504(2006)01-0084-03现代工业的迅速发展使许多国家和地区的饮用水水源受到不同程度的污染,传统的水处理工艺已不能有效去除水中COD、氨氮等污染物。在给水处理中引入生物预处理,已经成为微污染水源水处理的一个技术发展方向和有效手段[1]。生物预处理工艺中滤料的选择不仅影响生物挂膜及对COD、氨氮等污染物的去除效果，更重要的是在工程应用时对工程投资的影响。采用陶粒滤料生物反应器预处理微污染水源水已有许多研究[2-4]，而采用悬浮滤料的曝气生物滤池Biostyr工艺预处理微污染水源水目前未见报道，本研究通过现场试验，就Biostyr反应器对微污染水源水中COD、氨氮、亚硝酸盐氮、浊度的去除效果进行初步研究，以期为其工程应用提供理论依据。1试验方法及材料1.1试验装置试验装置示意图见图1。反应器由透明有机玻璃制成，直径400mm，高度4200mm，填料装填高度3000mm，出水口距筛板500mm。运行时水源水从底部布水管进入反应器，空气由罗茨风机经安装在反应器下部的穿孔曝气管均匀分布，气水同向上流，悬浮滤料自然堆积在反应器里，通水后呈悬浮状态，反应器上方安装筛板以防止滤料流失。处理后出水从上部流出。而反冲洗时气水异向逆流，反洗水水自上而下，反洗气流自下而上冲刷滤料。1.2滤料物理性能聚丙烯圆球形滤料，直径3~5mm，堆积密度0.51g/cm3，材质密度0.93g/cm3。1.3运行参数水力负荷6m/h，水力停留时间20~25min，水温28~32℃。正常曝气气水比2∶1。反冲周期5~7d，采用气水联合反冲方式，反冲洗气水比5∶1，时间10~15min。1.4试验期间原水水质指标高锰酸盐指数：4.5～7.4mg/L，亚硝酸盐氮：0.11～0.38mg/L，氨氮：0.30～1.65mg/L，浊度：3.3～11.9NTU，水温：24~32℃1.5水质分析方法高锰酸盐指数:采用酸式高锰酸钾法。氨氮:采用纳氏试剂光度法。亚硝酸盐氮：重氮化偶合分光光度法。浊度:浊度仪测量。温度及溶解氧：便携式溶解氧测定仪测定。2试验结果及讨论试验选在春夏季水温较高时进行,参考陶粒滤料生物反应器的启动方法，即采用生物自然挂膜法[1]，原水连续进、出反应器，流速逐渐增大。具体过程是：从2003年4月26日进水,进水流速2m/h,5月5日后增大到4m/h，至5月16日取样分析，发现高锰酸盐指数去除率为9.5%，将进水流速最后增大到设计流速6m/h，一天后取样分析，高锰酸盐指数去除率降为8.3%。继续保持该流速，3d后取样分析，高锰酸盐指数去除率为9.0%，一周后取样分析，高锰酸盐指数去除率为11.2%,至此在设计流速6m/h运行，高锰酸盐指数去除率已超过10%，认为生物挂膜阶段完成[1],进入正常运行阶段。从5月29日起开始获取数据，每天取样。考虑反冲洗后去除率会有一定程度下降，为保证取样数据具有可比性，故在反冲洗前、后4h内不取作者简介：肖文胜(1968-),男,副教授,博士生,研究方向为水污染控制,(电话)010-68912672(电子信箱)wsxiao2002@263.net。图1试验装置示意图筛板布气管布水管原水84··DOI:10.19672/j.cnki.1003-6504.2006.01.035曝气生物滤池Biostyr处理微污染水源肖文胜，等样。样品按1、5分析方法进行水质项目分析。2.1高锰酸盐指数的去除从图2可以看出，在原水高锰酸盐指数4.5～7.4mg/L情况下，出水高锰酸盐指数为2.8～4.9mg/L。Biostyr反应器对高锰酸盐指数的去除率最高42.9%,最低11.8%,平均24.2%。这表明，反应器仅就去除高锰酸盐指数而言，去除率并不高。分析原因，由于原水来自该市内河流水，河流水在迁移过程中本身具有自净化作用，其COD中易生物降解部分并不多。加之原水本身高锰酸盐指数绝对值不高，根据动力学原理，在反应时间一定的情况下，底物浓度越低，其反应速度慢，对底物的降解越少。本试验水力停留时间仅为20～25min，在此条件下，好氧微生物去除的主要是易生化降解有机物。从总体上反应器表现出对COD去除率不高。