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活性滤池去除微污染水中有机物和氨氮

论文类型 技术与工程 发表日期 2002-08-01
来源 《中国给水排水》2002年第8期
作者 龙小庆,富良,顾玉其,王占生
关键词 微污染源水 活性滤池 砂滤 TOC 氨氮
摘要 主要阐述了活性滤池对水厂沉淀出水中有机物和氨氮的去除规律,并与水厂砂滤池进行比较。结果表明:①无论活性滤池进水中是否有余氯,它对有机物(以总有机碳TOC表示)、氨氮、亚硝酸盐氮均有去除作用。如果滤前加氯(余氯为0.5mg/L),TOC和氨氮在沿程均有去除,去除率分别为37.5%和82.1%,亚硝酸盐氮在40cm滤层深度以上有所上升,经过余下滤层 后得以去除,总去除率为72.8%;如果滤前不加氯,氨氮和亚硝酸盐氮在沿程均有去除,去除率均为90%左右;②砂滤对氨氮的去除不明显(去除率仅为3.1%),TOC去除

龙小庆1, 富良2, 顾玉其2, 王占生1
(1.清华大学 环境科学与工程系, 北京 100084; 2.浙江平湖市自来水公司, 浙江平湖?314200)

  摘 要: 主要阐述了活性滤池对水厂沉淀出水中有机物和氨氮的去除规律,并与水厂砂滤池进行比较。结果表明:①无论活性滤池进水中是否有余氯,它对有机物(以总有机碳TOC表示)、氨氮、亚硝酸盐氮均有去除作用。如果滤前加氯(余氯为0.5mg/L),TOC和氨氮在沿程均有去除,去除率分别为37.5%和82.1%,亚硝酸盐氮在40cm滤层深度以上有所上升,经过余下滤层 后得以去除,总去除率为72.8%;如果滤前不加氯,氨氮和亚硝酸盐氮在沿程均有去除,去除率均为90%左右;②砂滤对氨氮的去除不明显(去除率仅为3.1%),TOC去除率为12.5%,而亚硝酸盐氮略有上升。
  关键词:微污染源水;活性滤池;砂滤;TOC;氨氮
  中图分类号:TU991.2
  文献标识码:C
  文章编号:1000-4602(2002)08-0044-02

  有机物和氨氮是目前微污染源水中较为普遍的两类污染物,而常规水处理工艺对它们的去除能力有限。在普通砂滤池中填放活性滤料将其改造为活性滤池,以沉淀池出水为原水研究其对TOC和氨氮的去除特性和机理,为水厂改造提供有益的依据。?

1 试验装置及方法

  试验装置如图1所示。

  该装置为有机玻璃柱,内径为10cm。活性滤料层高为60cm,砂层高为30cm(粒径分布为0.5~1.2mm),承托层高为30cm。反冲洗排水管在滤料上方80cm处,沿程设有取样口。过滤时滤料层上方水深为150cm,采用表面曝气,气水比维持在(0.5~1)∶1,滤速取8m/h,工作周期为48h,反冲时控制整个滤料层膨胀率为20%~30%,反冲时间为5~6min。?

2 测试方法

  TOC:岛津-5000TOC仪;氨氮:纳氏试剂分光光度法(721分光光度计);亚硝酸盐氮:重氮化偶合分光光度法(721分光光度计);余氯:袖珍比色计。?

3 结果及讨论

3.1 对TOC的去除效果
  活性滤池对TOC的沿程去除效果见图2。

  由图2可见,在活性滤池中TOC值由上至下逐渐降低,总去除率为37.5%,其中活性滤料层去除率为32.1%,这说明有机物的去除大都由活性滤料层承担,是活性滤料吸附和其上生物膜降解的共同作用的结果。
3.2 对NH3-N、NO2--N的去除
  活性滤池对NH3-N、NO2--N的沿程去除效果如图3、4所示。

  一般认为,由于亚硝酸细菌的比增长速度(μNS)小于硝酸细菌的比增长速度(μNR),且硝化反应常数KN很小,所以在稳态条件下亚硝酸盐的积累量是很少的[1]。但由图3、4可见,当进水(沉淀出水)加氯(防止滤池中藻类繁殖)时,NH3-N的去除规律与NO2--N的有所不同,NH3-N浓度沿程逐渐降低,经过活性滤料层后去除率已达70%,总去除率为80%左右;而NO2--N浓度在40cm以上的活性滤料层中是逐渐上升的(出现亚硝酸盐积累),经过余下滤层后才得以去除,总去除率为70%左右。当进水中无余氯时,NH3-N及NO2--N的浓度均沿程逐渐降低,去除率均为90%左右。活性滤池对NH3-N去除率较高及池中出现NO2--N积累的原因可能是:上层活性滤料可去除水中余氯,有利于微生物在余下滤层中生长繁殖;另外亚硝酸菌可能比硝酸菌耐氯些。
3.3 去除效果的对比
  表1是活性滤池与普通砂滤池去除效果的对比。 表1 与普通砂滤池去除效果的对比 mg/L? 水样 NH3-N NO2--N TOC 加氯沉淀水 2.29 0.081 5.6 活性滤池出水 0.41(82.1%) 0.022(72.8%) 3.5(37.5%) 水厂砂滤出水 2.22(3.1%) 0.117 4.9(12.5%) 注: 表中括弧内为去除率。

  表1表明,活性滤池对TOC的去除率比砂滤池高25.0%,对氨氮的去除率比砂滤池高79.0%,水厂砂滤出水的亚硝酸盐氮略微升高。这主要是由于活性滤料能为微生物的生长繁殖提供良好的条件,如较大的比表面积、表面较粗糙、能富集有机物和溶解氧、脱氯等。而且一旦挂膜后,由于生物膜上微生物的长期固定培养,它们对各种不利环境有较强的适应性,比单体细胞对消毒剂具有更强的抵抗能力[2]。而砂粒较平整、光滑、无孔、无吸附作用,也不能去除水中余氯,因此当进水中有氯时挂膜较为困难。?

4 结论

  ①无论活性滤池进水中是否有余氯,它对TOC、氨氮、亚硝酸盐氮均有去除作用。如果滤前加氯(余氯为0.5mg/L),TOC和氨氮在沿程均有去除,去除率分别为37.5%和82.1%,亚硝酸盐氮在40cm滤层深度以上有所上升,经过余下滤层后得以去除,总去除率为72.8%;如果滤前不加氯,氨氮和亚硝酸盐氮在沿程均有去除,去除率均为90%左右。?
  ②水厂砂滤对氨氮去除不明显(去除率仅为3.1%),TOC去除率为12.5%,而亚硝酸盐氮略有上升。

参考文献:
[1]顾夏声.废水生物处理数学模式(第2版)[M].北京:清华大学出版社,1997 .
[2]王占生,刘文君.微污染水源饮用水处理[M].北京:中国建筑工业出版社,1999.


  电 话:(010)62782196?
  收稿日期:2001-12-26

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