复合生物活性滤料滤池处理成都市沙河原水的研究

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1、复合生物活性滤料滤池处理成都市沙河原水的研究论文作者：丽娟朱明章李伟古玉兵姚雨霖赵友石摘要：对复合了惰性滤料和活性滤料，活性滤料又由极性和非极性滤料复合构成的新型生物活性滤料滤池进行过滤试验，研究表明，该滤池能够去除氨氮90％以上，CODMn40％以上，降低Ames试验致突变性约l/3左右，出水水质满足国家生活饮用水水质标准，具有较好处理效果。关键词：滤料极性非极性复合生物活性充气　　成都市自来水公司以沙河为水源的制水能力约占公司总制水能力的40％。随着城市的发展，城市范围逐步外延，沙河取水口已经陷于城郊结合部较密集的居民生活圈包围中，因基础设施配套建设较

2、差，沙河原水受到生活废水、工业废水、农田排灌废水及垃圾等污染的程度呈加重趋势，特别在暴雨时污染更为明显，根据1997—2000年的监测，原水色度一般12—45度，少数时间超过40度，高锰酸盐指数(CODMn)最高10.28mg/l，化学需氧量最高达27.35mg/l，氨氮(NH3-N)一般在0.5mg/l左右，暴雨时曾出现过2.56mg/l，在短时间内给水厂生产造成了一定困难。为了解决短时间的原水污染问题，并作好技术储备，在以后可能出现连续污染时保证供水的安全可*性，成都市自来水公司于1999年12月一2000年12月与重庆大学(原重庆建筑大学)合作进行了

3、复合生物活性滤料滤池过滤技术的研究。　　复合生物活性滤料滤池是由活性和惰性滤料复合构成滤床，在保持滤池去除悬浮物功能的基础上强化滤池去除有机物的能力，活性滤料由极性和非极性两类复合构成，用以提高滤池全面吸附去除有机物的能力[1]，该滤池还采用空气充氧，是一种生物滤池。　　2.研究目标和试验流程　　2.l研究目标。　　本研究要求复合生物活性滤料滤池对CODMn的去除率为15--20％，对NH3—N的去除率不小于50％，滤后水消毒后达到国家生活饮用水卫生标准，Ames试验比水厂工艺有明显改善。　　2.2试验流程　　试验在以沙河为水源的水五厂进行，复合生物活性滤

4、料滤池的待滤水来自该厂的机械加速澄清池，滤后水进入生产移动罩滤池的清水渠，整体流程如下。水厂生产中才用了预氯化抑制藻类的生长，因预氯投投加量很低，约0.3mg/l，试验滤池进水的余氯一般为零，不会影响滤池的微生物作用。　　　　复合生物活性滤料是一座过滤面积1.44m2的小型气水反冲洗滤池，采用V1/2长柄滤头配水配气，气源是一台SL80罗茨鼓风机，装填三种滤料，分别是ZJ-15型颗粒活性炭（GAC，d=1.0-2.0mm）、活性氧化铝（AA滤料，d=1.5-2.0m）和石英砂（d10=0.81,k80=1.18）。为保持生物活性滤料滤池中生物的活性，充分发

5、挥生物氧化作用对有机物的去除能力，宜尽量提高水中溶解氧的含量，采用空压机通过分布在滤床以上的布气头向待滤水中充氧。　　该滤池采用三段式气水反冲洗，强度及时间如下：　　第一阶段：单气冲洗，q气=8l/s.m2，t=5min；　　第二阶段：气水同时冲洗，q气=8l/s.m2，q水=8l/s.m2，t=8min；　　第三阶段：单水冲洗，q水=8l/s.m2，t=5min。　　2.3研究内容　　主要研究该滤池的挂膜情况、正常运行情况下对CODMn和NH3-N等指标的去除情况和滤后水消毒后的总体水质是否能够满足国家生活饮用水卫生标准、Ames试验是否比水厂工艺有明显

6、改善。　　3、研究结果与分析讨论　　3.1挂膜　　挂膜从6月19日开始，挂膜条件是：过滤的空床接触时间EBCT=22.5min，水温t=19-21℃，充气量约1.6l/s.m2。挂膜其间的滤池进水浊度1.72-7.12NTU，色度6-22度，出水浊度0.13-0.73NTU，除浊率79.7%——96.4%，出水色度0--8度，氨氮和CODMn去除变化情况见图1。　　挂膜开始滤池虽装填了大量活性滤料，但对NH3-N的去除率在20%左右，9天之后，滤池对NH3—N的去除有了较明显的提高，逐渐上升到50％以上，说明在这个过程中，滤料上在逐渐生长形成生物膜。17天

7、后滤池的CODMn去除率稳定在20％以上，NH3—N去除率达50％以上，可以认为已经完成挂膜，滤池进入稳定运行阶段。　　3.2稳定运行期的过滤效果分析　　稳定运行自7月5日至9月4日，期间进行了不同滤速滤池过滤效果试验。　　3.2.1对氨氮的去除　　研究期间沙河原水中氨氮含量为0.32—1.19mg/1，滤池进水氨氮为0.11—0.74mg/l。如表3所示。在不同的EBCT下(分别为18min，12min，9min)复合生物活性滤料滤池对NH3—N的去除率均大于50％(如图2)，随着EBCT的缩短，滤池对NH3-N的去除率略呈下降趋势，EBCT＝18min

8、，NH3-N去除率平均96％，E8CT＝12min时，去除率平均为