受污染珠江水的生物膜法預(yù)處理

受污染珠江水的生物膜法預(yù)處理研究摘要：采用生物接觸氧化池對受污染珠江水源水進行預(yù)處理。中試結(jié)果表明，當填料水力負荷為1m3/(m3·h)、氣水比為2∶1時，可去除氨氮92%、亞硝酸鹽氮80%、BOD585%、藻類69%，處理效果高于塔式生物濾池。關(guān)鍵字：飲用水處理生物接觸氧化池塔式生物濾池去除率珠江(廣州后航道)由于受到污染，近年來水質(zhì)顯著惡化，有時江水呈灰黑色，有異嗅異味。此種水源水僅使用混凝沉淀、過濾的常規(guī)凈水工藝進行處理，其出廠水的氨氮、亞硝酸鹽氮以及CODMn等指標難于符合一類水司自來水水質(zhì)的要求。為研究受污染珠江水源水的生物膜預(yù)處理效果，中國市政工程中南設(shè)計研究院與廣州市自來水公司，在廣州石溪水廠進行了生物接觸氧化池和塔式生物濾池的對比試驗(中試規(guī)模為1000m3/d)。試驗期間，四座構(gòu)筑物的進水均為同一水質(zhì)，各時段的填料水力負荷相同。1中試設(shè)施1.1生物接觸氧化池生物接觸氧化池中試設(shè)施如圖1所示。接觸氧化池為兩格串聯(lián)，兩格平面凈空尺寸均為1.5m×1.5m，總深度為4m。原水由第一格上部入池，經(jīng)過下部連通孔進入第二格，出水從第二格上部流出。兩格池均裝YDT彈性填料，彈性填料相鄰立繩的絲束之間有重疊，填料高度為3m。兩格池均設(shè)中心筒，由空壓機經(jīng)穿孔曝氣管，從中心筒底向筒內(nèi)供氣。1.2塔式生物濾池塔式生物濾池為三座鋼結(jié)構(gòu)池，每池凈空平面尺寸為1m×1m，池頂淋水配水高度為1.2m，池底距地面0.8m。池內(nèi)分別裝有高度為4m、6m、8m的“立波型”聚氯乙烯塑料填料，池頂設(shè)穿孔配水板及固定式蓮蓬頭。原水由蓮蓬頭灑向配水板，經(jīng)填料后從底部集水槽流出。圖2為中試工藝示意圖。2原水水質(zhì)1994年2月--1995年1月進水水質(zhì)見表1。一年之中，除7月—10月外，其它時間進水的氨氮、ODMn、BOD5都高，而以1月--3月尤甚。道表告1粱常珠江原水水質(zhì)鑒（靈199副4撿年巴2累月腫-199眉5銀年伍1縫月）坐mg/L謠項目洗最高熟最低捉月平均值肯NH兔3畫-N警5.610加0.020毯1.663租NO2極-斷-N球0.58伴0.028肚0.159敘CODMn鋒15.14剝0.68雜6.54緒BOD誤5狹13.35滿0.45柜4.15慧TOC鍬16.9式0.2臟4.2或濁度末（足NT濫U鑰）粉322燒20誰583結(jié)果和討論生物接觸氧化池和塔式生物濾池都于1994年1月24日開始掛膜，掛膜期間水溫為14～18℃。完成掛膜歷時分別約為：生物接觸池15d，8m高填料塔30d，4m和6m高填料塔45d。掛膜完成時的氨氮去除率約60%。兩種池子連續(xù)運行觀察時間共418d，每周取水樣化驗6～7次。3.1進、出水水質(zhì)比較表2是在填料的6種水力負荷下，接觸氧化池、三座塔式濾池的出水及其同一進水的五項水質(zhì)指標分析結(jié)果的平均值。生物接觸氧化池出水的五項指標平均值中，除一次濁度之外，都比三座塔式生物濾池的出水低。當填料水力負荷＜1.44m3/(m3·h)時，生物接觸氧化池出水的氨氮均<0.5mg/L，而塔式生物濾池僅部分出水氨氮＜0.5mg/L。3.2五項指標的去除率比較生物接觸氧化池在填料水力負荷為1m3/(m3·h)時，五項指標的平均去除率分別約為：氨氮92%～96%，亞硝酸鹽氮78%～89%，CODMn27%～54%，BOD583%～89%，濁度64%。這些平均去除率下限值的氣水比是1∶1，上限值的氣水比是2∶1。當填料水力負荷增至1.12m3/(m3·h)時，去除率顯著降低；隨著負荷的繼續(xù)增大，去除率相應(yīng)銳減。因此，生物接觸氧化池的填料水力負荷以采用1m3/(m3·h)為宜。綜合評價氣水比與五項指標去除效果的關(guān)系，可以認為氣水比2∶1優(yōu)于1∶1；氣水比在3∶1與2∶1之間以及氣水比在1∶1與0.5∶1之間均無顯著差異。因此，接觸氧化池曝氣用的氣水比以2∶1為宜。塔式生物濾池的處理效果也是在填料水力負荷為1m3/(m3·h)時為較好，但出水的亞硝酸鹽氮、CODMn、BOD5有時大于進水，甚至在其他各種填料水力負荷下出現(xiàn)去除率為負值的情況，這是由于塔式生物濾池的脫膜在出水中以CODMn和BOD5等形式反映出來。添表鴨2血怠生物接觸氧化遣池與塔式生物伶濾池進出水水忘質(zhì)比較粉項目紹填料水力負慈荷挖[m3/(m昨3.h)]田原水材（數(shù)mg/圖L歷）底接觸氧化池出麗水功（元mg/由L判）撇塔式濾池出水途（凱mg/杜L鴉）猶4m兆科高喚6m笑切高掌8m祝殼高筆氨氮斧0.64任3.73提0.28別1.20獻0.80修0.67不0.80培1.13暈0.04托0.09下0.06尸0.05懶1.00計2.31絞0.09般0.23鴨0.17今0.12感1.12泥0.72攔0.13喂0.45贈0.32濕0.43則1.28努1.49多0.36概0.92奧0.84陜0.89尖1.44軟2.18垮1.03背1.55灘1.70蜘1.55禿亞硝酸鹽氮傅0.64依0.115濫0.079城0.167誤0.190綠0.209待0.80障0.382螞0.043湯0.129赤0.112省0.087驟1.00才0.493冰0.054排0.209采0.160憂0.108惡1.12污0.309精0.079饑0.149姻0.103擁0.117伙1.28碗0.173色0.129辯0.155潤0.165挽0.165蝕1.44先0.211唐0.188刮0.218棉0.216剝0.238顏CODMn薯0.64蔥10.10手6.34削8.66鼻9.36陵9.29刑0.80鎮(zhèn)5.99變3.86善6.20居5.35顏5.54誰1.00認6.24劉2.85拍4.19族4.60者4.31籠1.12禽6.24恐5.39凍6.47描7.01速6.54美1.28吧5.63塞4.69陪5.48幻5.21曾5.40臭1.44拋6.75膽4.82符6.19治5.68狡6.08客BOD5笛0.64千8.07姓2.83奏7.42敗6.44揪4.95氣0.80密7.51亡0.89繁1.71疫2.07柜1.75濕1.00塞8.08公0.92世1.75緞1.97昏1.72械1.12冬5.80帶1.46撞3.78預(yù)3.55喜3.58擠1.28煎2.90統(tǒng)1.79弄3.37買4.05柿3.27醉1.44羞3.74誰5.48葡8.25井8.41奉8.51剖濁盆度擾(NT股U泛）渡0.64狡51身11念27杰29克32貌0.80哲76回38寬62招63偷63治1.00瓜53揭19范40害41燥37臨1.12麥38渣26晝30嬌29貝33跨1.28調(diào)56憶50鍵49鹿50森47威1.44莊52池39柏47筍48幫48試驗結(jié)果表明：塔愈高，氨氮和BOD5的去除率就愈高。這是由于高塔通風好，有利于氨和揮發(fā)性BOD5的去除。三座塔式生物濾池的90個數(shù)據(jù)中，只有8個平均值略大于或接近于生物接觸氧化池的去除率，其他82個(占89%)去除率平均值都遠小于生物接觸氧化池?？梢姡谙嗤盍纤ω摵傻臈l件下，生物接觸氧化池的生物預(yù)處理效果優(yōu)于塔式生物濾池。塔式生物濾池中的水與生物膜接觸時間不夠是其處理效果較差的主要原因。3.3藻類的去除比較中試期間，珠江水源水的藻類含量為(0.17～53.1)萬個/L，主要是直鏈藻，其次為纖維藻和圓篩藻。兩種池子的處理結(jié)果見表3。高表袍3訓膚兩種池子的藻怖類平均去除率皺項目六原水航生物接觸氧化蜓池出水利塔式生物濾池籮出水激4m崗掏高渠6m盲脆高弟8m剩層高從藻類平均含量多（萬懇個勉/蒼L蹤）寒7.46乖2.31陰7.22嶼3.32濁4.37需去除率莖（虹%影）卵錦69黑3.2捆55.5如41.43.4加藥量比較在水力負荷為1.12m3/(m3·h)、1.28m3/(m3·h)時，分別取生物接觸氧化池和塔式生物濾池的出水以及原水，進行加礬量和加氯量的試驗。以聚合鋁為混凝劑，投加后經(jīng)過攪拌混合、絮凝和靜置沉淀后測上清液濁度。結(jié)果表明：接觸氧化池出水的加礬量明顯少于原水，一般可節(jié)省21.1%；塔式濾池出水加礬量無明顯減少。用次氯酸鈉加氯，與原水相比較，生物接觸氧化池出水加氯量減少25%～35%，塔式生物濾池出水加氯量減少15%～25%。3.5生物接觸氧化池對中斷運行的適應(yīng)性在水廠生產(chǎn)中，很難避免運行中斷。為觀察生物接觸氧化池對中斷運行的適應(yīng)性，將生物接觸氧化池停止運行24h，然后用停止運行前的相同條件重新開始運行，并于運行后3h、24h分別采樣分析，結(jié)果見表4。表4說明，生物接觸氧化池中填料上的生物膜對中斷運行有較好的適應(yīng)性。停止運行24h，重新開始運行3h后處理效果已恢復(fù)正常。佳表怖4橫泥生物接觸氧化謎池中斷運行前貸后的處理效果臟運行狀況謀pH燒濁度躲（經(jīng)NT幻U丟）掛氨氮路（米mg/螞L茂）蚊亞硝酸鹽氮掠（暑mg/辱L牲）愿硝酸鹽氮弄（局mg/變L胃）造CODM脫n察（亮mg/果L勸）殖進水戲出水傍進水驕出水兵進水鋪出水宜進水另出水址進水奪出水笛進水羞出水努中斷運行之前吊7.00攜7.10盜31凈28拾0.86驢0.50戴0.146河0.072筐0.81朱0.77端6.23賀4.96神中蜓斷萍24嶄h偽后重新啟動運遼行毛3任h科后突7.00況7.10知65表12產(chǎn)3.18探0.41旨0.096蛇0.051削0.45殘0.73騎8.81懼5.13擊24隊h顫后招8.95蹤7.15石60翁25混3.21級0.48膨0.178倉0.163愁0.46下1.09蟲7.75涼5.884結(jié)論①采用生物接觸氧化池預(yù)處理受污染的珠江(廣州后航道)原水，處理效果穩(wěn)定。當填料水力負荷為1m3/(m3·h)時，生物接觸氧化池的去除率為：氨氮92%～96%，亞硝酸鹽氮78%～89%，BOD583%～89%，CODMn27%～54%，濁度31%～85%，藻類69%。填料的水力負荷宜為1m3/(m3·h)，水力負荷增高，則處理效率明顯降低，氣水體積比宜為2∶1。②填料4m、6m和8m高的三種塔式生物濾池的處理效率也是在填料水力負荷為1m3/(m3·h)時較好，但都明顯低于生物接觸氧化池。在1m3/(m3·h)水力負荷的條件下，去除率為：氨氮81.7%～95.7%，亞硝酸鹽氮39.8%～79.3%，CODMn11.3%～17.3%，BOD559.9%～76.2%，濁度20.1%～34.9%，藻類22.0%～55.2%。高塔處理效果