前置反硝化BAF工艺处理微污染景观河水的试验研究_陈冬令

近年来，在公园建设和居住小区的建设中，人工湖泊及景观河流不断涌现，其多为静止或流动性差的封闭缓流水体，容易污染甚至富营养化。有资料显示，我国90%以上的公园水体COD、TN、TP等指标超过地表水IV类水质标准[1]，上海、北京、武汉等城市公园及许多居住小区的景观水体都受到不同程度的污染，富营养化现象日趋加剧[2-5]。由于曝气生物滤池对污染物有较好的去除效果，国内外已经将曝气生物滤池应用于污水处理以及水源水预处理中。本论文以研究曝气生物滤池处理微污染景观河水效果及影响因素为目的，针对景观河水水域面积小、易污染、水环境容量小、水体自净能力低等特点，初步探讨了曝气生物滤池处理微污染景观河水的较佳工况。1试验部分1.1试验材料取校园中景观河水作为试验用水，CODMn为20mg·L-1；总氮质量浓度为4.6mg·L-1；氨氮质量浓度为3.6mg·L-1；总磷质量浓度为0.08mg·L-1；pH为7.0。选择的陶粒填料具体性能参数为：红褐色规则球形，粒径为3～5mm，堆积密度为0.79g·cm-3，真实密度为1.67g·cm-3。1.2试验方法采用前置反硝化曝气生物滤池（BAF）工艺处理微污染景观河水[6-8]。试验采用一根高2.3m直径100mm的有机玻璃柱，内置1800mm高陶粒填料，分别有1、2、3、4号曝气口可方便改变A/O体积比，承托层以上每隔300mm布置1个曝气头，设定的非曝气与曝气区（A/O）的体积比分别为0：1、1：5、1：2、1：1。1.3检测项目及分析方法高锰酸盐指数：高锰酸钾法；氨氮：钠式试剂光度法；总氮：过硫酸钾氧化一紫外分光光度法；总磷：钼酸铵分光光度法。2结果与讨论试验开始采用进水水质稳定、水力停留时间不变的方式启动。由于曝气生物滤池的启动需要较长时间，生物膜的生长与附着过程也较为复杂，即使在主要污染物去除率已经达到比较高的时候，曝气生物滤池内的生物膜仍然处于旺盛增长过程，距到达真正的最佳条件仍然需要一定时间[9]。本试验根据实际情况以及试验条件考虑，认为柱内COD、氨氮的去除率均都达到70%就标志着挂膜成功[10]。前置反硝化BAF工艺处理微污染景观河水的试验研究陈冬令，张键，孙腾（扬州大学环境科学与工程学院，江苏扬州225127）摘要：采用前置反硝化曝气生物滤池（BAF）工艺处理微污染景观河水。结果表明，试验期间在水力负荷为0.64m3·m-2·h-1的情况下，BAF处理微污染景观河水的较佳工况为：非曝气与曝气区的体积比为1：1、气水体积比为5：1、体积回流比为300%，对CODMn的平均去除率为83.7%、氨氮的平均去除率为91.5%、总氮的平均去除率为72%、总磷的平均去除率为61%。关键词：BAF；微污染；景观河水中图分类号：X522文献标识码：A文章编号：1000-3770(2011)11-0092-004收稿日期：2011-03-15基金项目：江苏省高校自然科学基金“Biostyr生物反应器预处理微污染原水的试验研究”（07KJD610253）作者简介：陈冬令（1986－），男，硕士研究生，研究方向为水处理技术；E-mail：pizhou234@126.com联系作者：张键，博士，副教授；E-mail：yzzhangj@163.com第37卷第11期2011年11月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVol.37No.11Nov.,201192DOI:10.16796/j.cnki.1000-3770.2011.11.0232.1A/O体积比对BAF处理效果的影响试验阶段通过改变曝气头的位置，调整A/O分区的体积比依次为0：1、1：5、1：2、1：1。试验期间进水水力负荷为0.64m3·m-2·h-1、气水比为5：1、回流比为300%。通过试验得到在不同的体积比条件下，BAF对景观河水中CODMn、氨氮、总氮、总磷的处理效果，结果如图1所示。从图1中可以看出，A/O分区体积比的变化影响着CODMn、氨氮、总氮、总磷的去除率，在进水CODMn为20～25.82mg·L-1，氨氮、总氮、总磷质量浓度分别为2.95～4.12、3.07～5.00、0.057～0.11mg·L-1时，体积比依次为0：1、1：5、1：2、1：1，其对应的CODMn平均去除率为85.6%、85.3%、84%、83.7%，氨氮平均去除率为93%、92.2%、92%、91.5%，总氮平均去除率为45%、50%、62.5%、72%，总磷平均去除率为61.5%、60%、59.6%、61%。可见，CODMn平均去除率有所降低，但是差别不大。分析原因可能是硝化区的减少影响着好氧细菌的活性，从而影响CODMn的去除效果，由于河水中本底CODMn比较低，所以去除率不是很高，有一定的上限，所以也导致了虽然硝化区容积