曝气生物滤池的低温挂膜研究

筑龙网WWW.ZHULONG.COM曝气生物滤池的低温挂膜研究谢曙光���张晓健���王占生����北京大学环境学院�北京���������清华大学环境科学与工程系�北京���������摘�要��低温下曝气生物滤池的挂膜结果表明�在滤池中异养微生物能有效地形成生物膜�饥饿的硝化细菌重新获得营养后其生长和活性能得到恢复�但会受到低温或异养菌生长的限制∀��关键词��挂膜��曝气生物滤池��低温��硝化细菌中图分类号���������文献标识码����文章编号����������������������������基金项目�科技部�水利部重大科技项目��北京市�二四八�重大科技攻关项目��������������������试验概况试验装置为一个约���没有运行的用于好氧反硝化的曝气生物滤池�原来生物膜内的优势菌为自养菌��其流程见图�∀图��挂膜试验的工艺流程滤池高为���直径为�����滤层厚为�����填料为陶粒�其粒径为�∗����试验所采用的水力负荷为���Π�������滤池出水中的溶解氧浓度维持在���Π�∀整个试验装置安装于一农房内�试验时先用泵把适量原水�严重污染的入库水�污染程度接近于城市污水�注入储备水箱�再用其进行连续运行试验�水箱的水每天更换一次�∀由于冬季水温低于���ε�故挂膜起初阶段对储存在水箱内的原水进行适当加热�水温约为�∗�ε�∀运行约���后停止加热∀进�出水的水样经滤纸过滤后再进行分析测定∀��结果与讨论����异养微生物生物膜的形成表�是采用低于���ε的原水挂膜至第�天时滤池内污染物浓度沿柱高的变化∀表��污泥物浓度沿柱高的变化����Π�项目进水距滤料底部����处����处����处出水高锰酸盐指数������������������氨氮����������������������从表�可以看出�生物滤池内的有机物污染物浓度�以高锰酸盐指数表示�沿水流方向逐渐降低�但有机物是由原有残存生物膜的过滤吸附作用去除的�还是由新形成的异养微生物去除的尚不得而知∀为此�采用���法和间歇培养法来检验生物膜内异养微生物是否成为优势菌∀�����法称取一定质量的陶粒�����湿重�并放人盛有�����原水的锥形瓶中�预曝气充氧饱和��密封锥形瓶�然后把锥形瓶放在磁力搅拌器上缓慢搅拌�记录溶解氧随时间的变化情况�持续时间为������∀测定结果见表�∀���表��生物膜活性的测定结果�����Π�������陶粒取样点距滤料底部����处����处ΟΥΡ������������从表�可以看出�距滤料底部����处的生物膜活性高于距滤料底部����处的∀而从表�可知�距滤料底部����处氨氮降解很少�甚至几乎不降解��因而可以初步断定该处生物膜活性高是异养�������中国给水排水��������������������������������������������������������筑龙网WWW.ZHULONG.COM菌作用的结果∀距滤料底部����处由于易降解有机物浓度减少�因而生物膜内的异养菌电应相对较少∀一般在好氧情况下�异养菌的活性远远高于自养菌的活性�故距滤料底部����处的生物膜活性也应较低∀��间歇培养法称取一定质量的陶粒�����湿重�并放人盛有������原水�高锰酸盐指数为������Π��的�����锥形瓶中�密封锥形瓶�然后把它放在磁力搅拌器上缓慢搅拌�放置一天后测定残余的有机物浓度�结果见表�∀表��间歇培养后残余的有机物浓度���Π�陶粒取样点距滤料底部����处����处高锰酸盐指数��������从表�可以看出�虽然间歇培养法密封了锥形瓶�溶解氧供应受到限制��但仍有较多的有机物被降解�因而可以确定陶粒上有大量的异养微生物∀综上所述�可以认为采用低于���ε的原水挂膜至第�天时异养菌已成为生物膜中的优势菌�对有机污染物有一定的去除作用�也说明了在低温条件下仍可以成功地进行挂膜∀分析原因如下��残存的生物膜对原水中的异养细菌有良好的吸附截留作用�因而使其能得到很好的累积��陶粒的粒径较小�比表面积大�表面粗糙�又具有微孔结构�生物很容易附着�挂膜速度很快��异养菌世代周期短�生长较快��较高的气水比�约为�Β��使生物滤池内的溶解氧浓度很高�����Π��∀����硝化细菌的活性和生长恢复图�是采用低于���ε的原水挂膜时最初一段时间内的氨氮去除情况∀图��用未升温原水挂膜时对氨氮的去除由图�可知�曝气生物滤池对氨氮有一定的去除能力�这是由于原水中的硝化细菌已经逐渐适应了寒冷的环蟑�虽然它们在低温条件下生长很缓慢�但仍能附着在载体上而重新生长∀另外�原生物膜中残存有许多硝化细菌�虽然经历了一段时间的饥饿状态�但它们不可能全部消失或死亡∀有资料表明�曝气生物滤池