生物快滤池去除微污染水中含氮污染物的研究

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇生物快滤池去除微污染水中含氮污染物的研究范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要：为了研究温度和滤速对生物快滤池处理效果的影响，改变温度或者改变滤速，维持其他条件不见，对生物快滤池处理微污染水含氮物质的处理效率进行检测。通过实验得到以下结果：当滤速为8m/h时效果较好，而且比最经济。当温度为25-30°C时生物滤池的处理效果最好，高于30°C或者低于25°C，处理效率都会出现不同程度的下降。

关键词：生物快滤池，微污染水，含氮污染物

Abstract: in order to study the temperature and filter speed on biological treatment effect of the fast ponds, change the temperature or change the filter speed, keep other conditions, see not, and for the biological fast ponds slightly polluted water treatment nitrogenous substance processing efficiency for testing. Through the experiment get the following results: when filter speed for 8 m/h when the effect is good, and the economy than. When the temperature of 25 to 30 ° C bio-filter when the treatment effect of the best, over 30 ° C or less than 25 ° C, processing efficiency will appear different degree of decline.

Keywords: biological fast ponds, slightly polluted water, nitrogen pollutants

中图分类号： X131.2文献标识码：A文章编号：

微污染水源水指受到轻度污染的水体。其污染程度虽然较低，危害却不能小视。由于这类水通常是受到轻微污染的自然水体，大部分都被用来作为给水处理厂的水源水。由于我国地表水被污染的程度比较严重，现在我国70%以上的大中城市的自来水厂的水源水中，含有的有机物污染物，相比建国初期都大大的提高。

目前饮用水被污染的特点有，有机物的含量高，氨氮的含量高，而水中的氨氮等耗氧物质大量消耗水中的溶解氧，直接影响了自来水的色度和浊度等。

由于含氮有机物会与给水处理中用到的含氯消毒剂生成“三致物质”。当水中的氨氮为4-6mg/l时，水厂采用折点加氯工艺时耗氯量高至10-50mg/l，产生大量的氯代有机物，从而使出水中的挥发性溶解有机氯的含量达到200μg/l。而且水厂常规工艺对水体中的含氮有机物的去除一般不到40%。在配水管道中，这些的有机物可能促进异养菌生长而影响水质，含氮有机物可能导致水中细菌和藻类滋生。所以近年来对微污染水中含氮物质去除的研究也日益受人重视[1]。水中的含氮污染物主要以有机和无机两种状态存在。水中有机含氮物质主要有：蛋白质、氨基酸多肽和尿素。水中无机含氮污染物主要以：铵盐、硝酸盐、亚硝酸、硫氰化物和氰化物盐等[2]。

现在常用的去除微污染水中的含氮物质的方法有：物化法和生化法两大类。其中物化法包括：离子交换和膜过滤法等。生化方法包括：生物滤池、生物转盘、生物流化床、生物接触氧化、臭氧-生物活性炭、氧化塘、人工湿地。生物滤池有普通生物滤池、塔式生物滤池和曝气生物滤池等。也有研究者用改性的沸石，投加在含有氨氮的微污染废水中，也取得了良好的效果。其中，在氨氮初始质量浓度为2.51 mg/L 的微污染水中,投加质量浓度为1g/L 的改性沸石,氨氮去除率达到70.8%。[3]

研究目的

生物滤池是利用附着在载体上的生物膜去除水中污染物的一种方法。普通生物滤池是最早出现的一种生物滤池。关清卿等人对缺氧-好氧生物滤池进行研究，发现该工艺对浊度和氨氮具有很好的去除效果[4]。根据其采用原料的不同，可分为无机填料、有机高分子填料；根据填料密度的不同，可分为上浮式填料和沉没式填料。无机填料一般为沉没式填料，有机高分子填料一般为上浮式填料。常见的无机填料有陶粒、焦炭、沸石、石英砂、活性炭、膨胀硅铝酸盐等，有机高分子填料有聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等。

生物滤池的比表面积大、氧化能力强、管理简便，能耗小、去除氨氮的效果较好，水力停留时间短等优点 ，尤其适用于有机物含量较低的水质净化。但是生物滤池也有布水麻烦，因为常常采用穿空管喷淋布水，容易滋生蚊虫的缺点。

生物快滤池则是在原有生物滤池的基础上，提高滤速，达到节省占地，充分利用滤料的目的。

为了研究生物快滤池对微污染水处理的特点，通过实验，对影响生物快滤池的总氮，氨氮等的效果的影响因素进行研究，得到适合于处理微污染水脱氮的生物快滤池的研究数据，希望能够对微污染水的脱氮处理起到一定指导作用。

研究方法

从水源地取得的水的水质情况如下。表1所示即为生物滤池的进水水质。

表1 滤池进水水质

生物快滤池的承托层高300mm。滤料采用石英砂滤料，粒径为0.7~1.2mm，平均粒径0.8mm，不均匀系数K80

研究主要分为两个阶段进行：

第一阶段：保持进水水质不变，气温温度在20℃左右时，改变滤速，获得不同停留时间下出水水质的变化。研究停留时间对滤池脱氮效果的影响。

第二阶段：保持进水水质不变，滤池中的滤速保持在8m/h，获得一年中不同气温温度时，出水水质的变化。研究在气温不同时滤池对的变化。

3.研究结果

改变滤速，所检测得到的生物快滤池的处理效率变化如下表2。

表2 不同滤速下的处理效率

当气温改变时，生物快滤池的处理效率变化如表3所示。

表3不同温度时的处理效率

4.结果讨论

通过对表2、3多组数据的对比，可以得到以下结论。

4.1 停留时间对去除效果的影响

当滤速大于8m/h时，提高滤速处理的效果会明显的降低。当滤速小于8m/h时，降低滤速处理效果提高的效果不明显。特别是当滤速低于6m/h时。但是在滤池建造时，当滤速由8m/h减小到6m/h时，滤池的面积要扩大25%，这将大大增加建造投资。

由此可见采用生物快滤池处理微污染水时，当滤料的设置如上所示时，最经济的滤速是8m/h。当滤速过快时，一来处理效果达不到要求，二来，滤池的堵塞板结现象严重，需要缩短反冲洗的时间间隔，提高反冲洗的强度，这样也是不经济，不合理的。

4.2 气温对去除效果的影响

当气温低于30℃时，温度越高，生物快滤池对微污染水的处理效果越好。而且随着温度的提高，各个指标的去除率提高得很快。

而当气温高于30℃时，气温越高，生物快滤池对微污染水的处理效率出现了下滑的现象。特别是当温度超过35℃时，更是出现了显著的处理效率降低的现象。生物快滤池对微污染水中的含氮物质的处理效果，在平均气温38℃时比平均气温20℃时还要低。

这是因为物化作用能去除的仅仅是以非溶解状态存在的部分污染物。而微污染水中，造成氨氮和总氮污染的有机物大部分是溶解状态的，这些有机污染物，需要靠滤料上的生物膜中生长的厌氧和好氧微生物来去除。一般来说平均水温比平均室温要低2℃。而水中生长的微生物的最适宜温度大约是25-30℃。所以当室温低于20℃或者高于30℃时，便会出现水中微生物的活性降低的现象，从而导致对处理效果降低的现象出现。

由于高温会使微生物细胞中的相关酶的活性降低，当温度达到酶蛋白变性的高温时，还会出现微生物的死亡。所以当气温出现40℃的极端天气时，滤料上的生物膜出现脱膜的现象，造成出水中的污染物不将反增。

当这种情况出现时，应尽量采用取水水源地里面水深较深处的水，从而获得相对低的水温。

通过研究发现，滤速和温度影响生物快滤池对微污染水中的含氮污染物的处理。当滤料采用石英砂滤料，粒径为0.7~1.2mm，平均粒径0.8mm，不均匀系数K80

参考文献：

查人光，仲建锋，生物滤池在净水生产中的应用.给水排水，2003，29(12):

4-7。

聂梅生，微污染水源饮用水处理，中国建筑工业出版社，1999。

朱丰华，改性沸石去除微污染水源水中氨氮的试验研究，暨南大学，硕士学位论文，2010，67-80。

关清卿，A/0生物滤池去除微污染源水中氨氮的研究，昆明理工大学，硕士学位论文，2008，70-72。