接触氧化沟工艺在珠江微污染原水处理中的应用_张帆

近年来珠江沿岸接纳的城市污水日趋增加，珠江广州河段江水已受到不同程度的污染，氨氮和高锰酸盐指数严重超标，水质远未达到国家规定的集中式供水水源一级保护区（地表水环境质量标准Ⅱ类）的水质要求。生物预处理技术借助于微生物群体的新陈代谢活动，对水中的有机污染物、氨氮、亚硝酸盐及铁、锰等无机污染物进行初步去除，既改善了水的混凝沉淀性能，也减轻了常规处理和后续处理过程的负荷[1]。使用弹性立体填料的生物接触氧化沟，填料空隙率大，不易堵塞，适合于较高浓度的微污染原水的处理。资料表明，用纤维状半软性填料作为微生物的附着基质时，可建成推流式生物处理池，又称“生物接触氧化预处理工艺”，具有生物膜法和活性污泥法的优点，适用范围十分广泛[2]。本中试试验以珠江水源高氨氮期试验数据为依据，研究探讨了四段式生物接触氧化沟在饮用水净化中的作用效果和机理，并展望其应用前景。1试验装置与方法1.1试验设计四段式生物接触氧化沟预处理系统是利用广州市白鹤洞水厂闲置的一组回转式隔板絮凝池，加装填料以及曝气设施改造而成。考虑到珠江原水水质的高氨氮、高有机污染和高浊度，立体填料会因积泥纤维下垂坍塌，不能充分发挥氨氮的去除作用。因此不再对单一填料作专门试验研究，而是以不同填料进行组合，增加填料的接触面，如前段填料去除浊度后填料基本仍能发挥作用，使浊度逐步去除，后段采用YDT弹性立体填料不至过度沉积污泥，可以降低填料固定方面的投资，又可发挥每一填料的优点。根据选用填料类型与停留时间将中试系统分为4段，系统中填料的布置如表1所示。分别为间距7.5、5cm的PWT片状填料[3]、YDT弹性立体填料和悬浮球填料，采用鼓风机与微孔曝气器分段曝气。1.2中试工艺流程中试工艺流程如图1所示。四段式接触氧化沟有效沟长为71m，平均宽度表1各段填料类型与参数Table1Mediastylesandparameters填料类型填料段长度(m)曝气段长度(m)填料接触时间(h)水力停留时间(h)Ⅰ段Ⅱ段Ⅲ段末段PWT填料PWT填料YDT填料悬浮球填料2318.517.5587.52.41.20.40.620.60.280.550.80.80.35接触氧化沟工艺在珠江微污染原水处理中的应用张帆，陆少鸣，范平，黄海真（华南理工大学环境科学与工程学院，广东广州510006)摘要:采用四段式接触氧化沟预处理珠江原水,氧化沟分别装填三类四种填料。试验以高氨氮期间珠江原水为水源研究四段式接触氧化沟对氨氮、亚硝酸盐、COD和浊度的去除效果。试验期间氧化沟末段出水氨氮、亚硝酸盐、COD和浊度平均值分别为0.33mg/L、0.14mg/L、3.65mg/L、16.05NTU,相对于珠江原水的平均去除率分别为93.16%、44.09%、44.86%和64.47%。关键词:接触氧化沟;生物预处理;微污染原水中图分类号:X703.1文献标识码:A文章编号:1000-3770(2007)12-054-04收稿日期：2007-01-19基金项目：广州市自来水公司科技攻关计划项目（04-02-064）作者简介：张帆（1982-），男，硕士研究生，研究方向水污染控制与给水净化；联系电话：13242852018；E-mail：zhangfan8208@163.com。图1中试工艺流程图Table1Flowchartofpilot-scaleexperimnetprocess���������������������第33卷第12期2007年12月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVol.33No.12Dec.,200754DOI:10.16796/j.cnki.1000-3770.2007.12.014为0.41m，水深为2.5m，有效容积为60m3；填料有效长度为45.6m，平均宽度为0.42m，填料高度为2.0m，填料体积为46m3；中试系统处理水量为25m3/h，填料接触时间为1.9h，总水流停留时间2.5h。参照往年同期原水水质，氨氮值范围在4.50～7.50mg/L之间，平均值约为6mg/L，CODMn最大值为10.00mg/L以上，进水溶解氧DO小于1mg/L。中试处理污染物负荷计算的理论气水比为1.4：1左右。考虑到鼓风曝气不仅能提供足够的氧气供微生物生长，还可以通过对水流的搅动创造良好的气、水、微生物间的传质条件，同时防止水中悬浮物的沉积，设计气水比采用2.1：1；考虑到污染物浓度变化，气水比变化幅度为（1.5～2.5）：1，经检测各段溶解氧充足（5～7mg/L）。1.3原水水质试验期间原水水质如表2所示。1.4填料的材料和性能PWT型片状填料采用改性亲水性聚丙烯材料加工而成，填料单体由若干填料片通过拴接绳和套管拴接而成。每个填料片呈立体网状结构，由横筋、横丝构成网形，由竖丝均匀连接