姚江饮用水源生化工艺除污染总结_肖羽堂

姚江饮用水源生化工艺除污染总结①肖羽堂许建华(同济大学)摘要宁波市梅林水厂日产水量4万m3的生化池预处理姚江污染原水的生产实践表明:常温条件下氨氮去除率70～95%,有机物去除率达20～30%,浊度去除率50～80%,藻类去除率78%以上。生化工艺比传统的混凝沉淀工艺对后续过滤工艺除污染效果具有强化作用,并可节省硫酸铝30～50%、液氯80～85%,具有显著的经济效益,同时提高了饮用水的安全性,降低了致癌的可能性。关键词饮用水源;生化工艺;除污染1前言宁波市自来水公司梅林水厂位于宁波北部,原水取自姚江。冬季最低水温5～8℃,常年水质浊度较低,一般10～20度左右,暴雨后短时间浊度可达数十度或近百度。由于因上游化纤厂、造纸厂、酒厂等工业废水、农田污水和生活污水等污染,姚江水源污染较为严重,水质见表1。表1姚江原水水质项目水温(℃)色度(度)浊度(NTU)pH值CODMn(mg/L)NH3-N(mg/L)NO-2-N(mg/L)藻类总数(个/L)结果5～2625～377～206.5～7.66～18.90.25～9.00.025～0.3504.8×106～7.2×107原水中的氨氮、色度、CODMn和藻类等较高,传统净水工艺难以将水中有机物有效去除,出水指标常超过饮用水卫生标准,并且矾耗和氯耗较大。急需改革水厂净水工艺以适应除污染的要求。1993年结合当地的生产需要,根据以往对不同水源水质净水工艺的理论和实践经验,设计了生物接触氧化法预处理工艺,于1996年6月进入了生产性应用阶段,并取得了较满意的研究成果。2生化工艺系统简介2.1工艺流程图1生化工艺流程工艺流程如图1。因姚江原水浊度低,一般均在20度以下,因此不设絮凝沉淀池。生化池出水加矾、加氯后,在隔板反应池内停留3～5min即直接进入滤池。滤池为28h反冲洗一次,反冲洗时间为3～5min。生化池由原斜管沉淀池改建而成。2.2生化池简介池体尺寸为35.8×5.9×17.8(m3),采用推流式,水气逆流接触。设计水深5.2m,气水比为0.5～0.7∶1,水力停留1.2～2.0h,产水量为4万m3/d。填料高度4.5m,生化池并列分为三格,每格尺寸相等。池内选用半软性纤维立体填料和膜片式微孔曝气器,采用长沙罗茨风机鼓风供氧,DO值一般为7～9mg/L,排泥周期1次/8h。3试验运行与生物相观察3.1挂膜运行试验运行采用动态培养的自然挂膜法。水温21℃,经7～10d、填料表面复盖厚0.3～0.5mm的生物膜,原水氨氮去除60%以上时可认为挂膜成功,转入正常运行。8中国给水排水1998Vol.14No.2①国家“九·五”重点科技攻关项目运行过程中根据水质状况,不断进行工况调整,以探索最佳工况和去除效果。水力停留时间1.2～2.0h,气水比0.5～0.7∶1,在稳态条件下氨氮去除率达80～90%以上。水力负荷大幅度调整时,氨氮去除率短时间受些影响,但一般12h内即能恢复到80%以上的去除效果。说明生物膜中的微生物能很快适应新的环境条件,生物接触氧化法耐冲击负荷的能力很强。生产曾几次停运,但只要操作管理恰当,生化池重新运行24h内就能恢复到正常的去污染效果。3.2生物相正常运行期间观察生物膜呈黄褐色,上层膜厚一般0.3～0.5mm,下层0.1～0.3mm。通过镜检分析,生物相具有以下特点:①上层生物膜中含有丰富的藻类,主要为隐藻、绿藻和硅藻,顺进水流向藻类数目逐渐减少。最上层以藻类为主,菌胶团数量较少;而最下层主要是菌胶团细菌,含有极少量的硅藻和绿藻。②在上层和下层生物膜中都观察到球状或杆状硝化细菌,下层比上层的数量多得多。这说明由于原水有机物浓度低,硝化过程在上层生物膜中就已进行;另外,上层生物膜以降解有机物为主,硝化细菌活动只有在下层才起主导作用。③上、下层都观察到较高等的微型动物,如轮虫、线虫、蜗牛和昆虫的幼虫等,说明生化池运行状况良好。4生化池除污染效果4.1有机物的去除生产运行表明,不同工况下有机物去除效果不同。在水力停留时间1.2～2.0h、水力负荷5.0～10.0m3/m2·h、气水比0.5～0.7∶1和水温18℃以上时,有机物去除率稳定在25～30%(CODMn计)。温度对有机物去除影响较大,冬季低温条件下微生物生命代谢活动受到抑制,降解速度变慢,5～8℃时CODMn的去除率只有常温下的50%左右。此外,有机物去除随进水浓度的增大而升高,表明生物处理对有机物的去除受冲击负荷影响较小,几乎没有不利影响。这可能因为进水中有机物的增多,促进了异养菌迅速增长的缘故。再是合适的气水比有利于有机物的去除,一方面为生物降解提供了足够的溶解氧,有利于氧的传质,另一方面及时冲刷带走老化的生物膜,有利于异养菌的更新换代,使微生物保持旺盛的新陈代谢能力。但是,应避免过大的气水比造成对生物膜的强烈