饮用水系统中生物滤池性能的研究_刘冰

饮用水系统中生物滤池性能的研究刘冰1,于鑫1,富良2,伍治林1,3(1.中国科学院城市环境研究所,福建厦门361021;2.平湖水务投资<集团>有限公司,浙江平湖314200;3.河海大学环境科学与工程学院,江苏南京210098)摘要:考察了有机物、NH+4-N、NO-2-N、NO-3-N和总氮浓度沿饮用水系统生物滤池高度的变化。结果表明:生物滤池对有机物的去除作用主要发生在进水端前300mm的范围内,在这段滤层内,反应器对有机物(CODMn)的去除率为23.1%,占总去除率的97.47%;在进水端前200mm的范围内反应器对氨氮的去除率为45.29%,占总去除率的90.14%;在滤层高度为0～1000mm这一范围内,亚硝态氮浓度呈下降趋势,没有发生亚硝态氮的积累;在进水端200mm处,硝态氮浓度的增幅达到最大;在滤层高度为200～1000mm处发生了氮亏损现象。关键词:饮用水生物滤池;性能;有机物;氮亏损中图分类号:TU991文献标识码:C文章编号:1000-4602(2010)21-0072-03StudyonPerformanceofDrinkingWaterBiofilterLIUBing1,YUXin1,FULiang2,WUZhi-lin1,3(1.InstituteofUrbanEnvironment,ChineseAcademyofSciences,Xiamen361021,China;2.PinghuWaterInvestmentCo.Ltd.,Pinghu314200,China;3.CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering,HohaiUniversity,Nanjing210098,China)Abstract:Thevariationoforganicmatter,ammonianitrogen,nitritenitrogen,nitratenitrogenandtotalnitrogenwithdrinkingwaterbiofilterdepthwasinvestigated.Theresultsshowthattheremovalofor-ganicmattermainlyoccursinthe0to300mmofbiofilter,theremovalrateoforganicmatteris23.1%,whichis97.47%ofthetotalremovalrate.Inthe0to200mmofbiofilter,theremovalrateofammonianitrogenis45.29%,whichis90.14%ofthetotalremovalrate.Inthe0to1000mmofbiofilter,nitritenitrogenisinadownwardtrend,andtheaccumulationofnitritenitrogendoesnothappen.Inthe200mmofbiofilter,theincreaserateofnitratenitrogenreachesthemaximum.Inthe200to1000mmofbiofil-ter,thereisthelossofnitrogen.Keywords:drinkingwaterbiofilter;performance;organicmatter;nitrogenloss基金项目:浙江省科技厅重大科技专项(2007C13031);国家自然科学基金资助项目(50678080)生物滤池能有效去除可生物降解有机物和NH+4-N、NO-2-N等污染物,直接提高了饮用水的生物稳定性,并通过减少耗氯量间接降低了饮用水中致突变消毒副产物的水平,提高了饮用水的遗传毒理学安全性[1、2];同时它又是碳氧化与氨硝化处于同一反应器中的工艺,氧化有机物的异养菌和硝化氨氮的自养菌之间存在着空间上的竞争,研究不同滤层处有机物、氨氮、亚硝态氮、硝态氮和总氮浓度的变化,可以间接反映这两种微生物的分布状况及相互关系。笔者以中国南方某水厂的生物滤池为·72·第26卷第21期2010年11月中国给水排水CHINAWATER＆WASTEWATERVol.26No.21Nov.2010研究对象,研究了其对污染物的去除特性和机理,旨在为进一步研究生物滤池的运行机理提供参考。1试验材料与方法1.1生物滤池的结构和运行条件生物滤池的尺寸为6000mm×2200mm×3500mm,其中滤料层高为1000mm(活性炭层高为700m、砂层高为300mm),承托层高为300mm。过滤时滤料表面上的水深为1500mm,不曝气,滤速取6.8m/h,工作周期为24h,反冲时控制整个滤料层的膨胀率为20