跌水曝气生物接触氧化预处理微污染水源水_刘科军

针对目前水源水质的不断恶化，已开发了很多生物预处理的工艺，主要有[1]：生物接触氧化、生物滤池、生物转盘和生流化床等。其中，生物接触氧化工艺研究最多，应用最广。但是大部分的生物接触氧化工艺采用的曝气方式是鼓风曝气，其它曝气方式鲜有报道。本试验考虑到当地微污染水源水中溶解氧较高的特点，将采用跌水曝气，重点考察反应器对水中污染物的去污效果及充氧效果。1试验条件及方法1.1原水水质本试验的原水选择无锡太湖边充山水厂的水源水，原水的主要水质指标见表1。1.2试验装置本试验采用三阶跌水曝气反应器，试验装置如图1所示。各阶反应器在中间设有一挡板，挡板左侧部分设置弹性立体填料，水流经跌水曝气后进入左侧部分并与填料接触，流至反应器底部再往上折流至出水堰跌水到下阶反应器。第一阶反应器挡板左右两侧长度分别为0.2m和0.7m，宽度均为0.9m，池底设有泥斗和排泥管，弹性填料层高1.1m，有效容积0.198m3；第二阶反应器挡板左右两侧长度分别为0.2m和0.6m，宽度均为0.8m，其它设置同一阶反应器，弹性填料层高1.0m，有效容积0.16m3；第三阶反应器同一阶反应�������������������������图1试验装置Fig.1Experimentalset指标范围平均水温/℃pHDO/mg·L-1浊度/NTUNH3-N/mg·L-1NO2--N/mg·L-1CODMn/mg·L-1藻类/106个·L-1UV254/cm-12.5～327.3～7.72.48～1517.5～1640.209～2.270.012～0.3131.12～6.112.2～1940.084～0.12619.57.57.9030.40.7820.0923.2213.80.103表1试验期间原水水质指标Table1Waterqualityofrawwater跌水曝气生物接触氧化预处理微污染水源水刘科军1，吕锡武2（1.常州市市政工程设计研究院有限公司，江苏常州213003；2.东南大学环境工程系，江苏南京210096)摘要:采用三阶跌水曝气生物接触氧化预处理微污染水源水,试验结果表明,平均水温19.5℃,平均溶解氧7.90mg·L-1,生物接触氧化的水力停留时间(HRT)为1.6h时,反应器对浊度、氨氮、CODMn、亚硝酸氮和藻类的去除率分别为36.2%、65.4%、17.0%、67.0%和65.2%,并通过三级跌水曝气共充氧1.41mg·L-1,使出水溶解氧浓度大于4.69mg·L-1。采用跌水曝气阶式反应器可以有效克服传统鼓风曝气推流反应器均匀供氧的不足,其中影响跌水曝气的因素中水温起主要作用,其次是原水实际溶解氧浓度,最后为跌水高度。关键词:跌水曝气;生物接触氧化;微污染中图分类号:TU991.2文献标识码:A文章编号:1000-3770(2008)08-055-04收稿日期：2007-12-25基金项目：江苏省科技厅社会发展资助项目（BS2004050）作者简介：刘科军（1981-），男，硕士研究生，研究方向为水处理技术与水污染控制；联系电话：13861250759；E-mail：Lkjwj721@tom.com。第34卷第8期2008年8月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVol.34No.8Aug.,200855DOI:10.16796/j.cnki.1000-3770.2008.08.014器。三阶反应器填料区总体积为0.556m3。三级跌水高度分别为0.5、0.4、0.4m。1.3试验检测项目及方法检测项目及方法见表2。2结果与讨论2.1去污效果分析2.1.1浊度的去除效果系统对浊度的去除效果如图2所示。由图2可知，生物接触氧化对浊度的去除效果随着水力停留时间的增长而增加（除HRT为1.0h外），当水力停留时间从0.62h增加到2.2h时，浊度去除率从14.7%增加到42.44%，同时出水浊度和进水浊度成正相关。当HRT为1.0h时，浊度去除率反而低于HRT为0.86h时的浊度去除率，分析其原因主要是当HRT为1.0h时进水浊度较高，水中较高浓度的悬浮物吸附到生物膜表面，削弱了生物膜上生物的传质作用，进而影响了微生物正常的生长代谢，造成生物活性下降，使得生物去除浊度的效果下降，同时老化的生物膜脱落也会使出水浊度增加。另外，进水浊度较高，直接沉淀作用将起主导作用，但整个生物接触氧化池的浊度去除率仍下降，表明在生物接触氧化中，浊度的去除主要是靠生物作用。2.1.2CODMn的去除效果生物接触氧化对有机物的去除机理主要有以下几个方面：微生物对小分子有机物的降解；微生物胞外酶对大分子有机物的分解作用；生物吸附絮凝作用。系统对CODMn的去除效果如图3所示。由图3可以看出，当水力停留时间从0.62h增加到2.2h时，生物接触氧化对CO