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文檔簡介
1、曝氣生物濾池(Biological Aerated Filter, BAF)是近年來受到廣泛關(guān)注的污水處理工藝,具有占地面積小、處理效率高、運(yùn)行管理方便等特點(diǎn),已成為目前污水處理領(lǐng)域的熱點(diǎn)課題。濾料作為曝氣生物濾池的過濾和微生物附著的載體,對于其運(yùn)行效能具有重要的影響,深入研究具有特定性能的濾料對于BAF的推廣應(yīng)用具有重要的理論價(jià)值。
本實(shí)驗(yàn)利用課題組前期研制的具有離子釋放能力(OH-和Ca+)的金屬氧化物復(fù)合濾料-鋼渣基
2、復(fù)合濾料和礦渣基復(fù)合濾料為濾料,以BAF為依托,考察了動(dòng)態(tài)過濾條件下鋼渣基復(fù)合濾料曝氣生物濾池(Biological Aerated Filter with Steel slag-based compositemedia,SBAF)和礦渣基復(fù)合濾料曝氣生物濾池(Biological Aerated Filter with Blastfurnace slag-based composite media, BBAF)的掛膜特性及運(yùn)行效果,分
3、析了兩種金屬氧化物復(fù)合濾料BAF的過濾除磷效能;探討了濾料的離子釋放特性對有機(jī)物、氨氮去除效果的影響;系統(tǒng)研究了有機(jī)負(fù)荷、水力負(fù)荷和氣水比對兩組BAF處理性能的影響;進(jìn)而考察了金屬氧化物復(fù)合濾料BAF處理實(shí)際生活污水的運(yùn)行效果。
研究結(jié)果表明,采用接種掛膜啟動(dòng)方式啟動(dòng)時(shí),SBAF和BBAF分別需要15d和22d即可完成掛膜啟動(dòng),且COD和氨氮的去除率均高于90%;由于濾料能夠釋放OH-,致使初始階段反應(yīng)器內(nèi)pH值較高,自然
4、掛膜則分別需要23d和25d才能完成啟動(dòng),且對COD和氨氮的處理效果不好。
濾料具有的釋放堿度和鈣離子的特性,使反應(yīng)器在掛膜啟動(dòng)初期除磷率達(dá)到90%以上,隨著運(yùn)行時(shí)間的延長,濾料的離子釋放能力下降,但兩種濾料曝氣生物濾池除磷率仍能分別穩(wěn)定在40%和35%左右,高于傳統(tǒng)單級(jí)曝氣生物濾池除磷率。
生物膜成熟后測定濾料表面生物膜的微生物數(shù)量和活性,發(fā)現(xiàn)鋼渣基復(fù)合濾料和礦渣基復(fù)合濾料生物膜的細(xì)菌總數(shù)分別為3.43×1
5、09個(gè)/mg濾料和1.04×109個(gè)/mg濾料;對微生物進(jìn)行鏡檢發(fā)現(xiàn),兩曝氣生物濾池內(nèi)生物相分布明顯,生物種類多樣。金屬氧化物復(fù)合濾料的理化特性對微生物生長并無抑制作用。
穩(wěn)定運(yùn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,兩組BAF對COD、NH3-N和磷具有較好的去除效果,平均去除率分別達(dá)到88.36%、95.7%、40.7%和81.68%、89.35%、31.2%。濾料釋放的堿度促進(jìn)反應(yīng)器硝化反應(yīng)的進(jìn)行,SBAF和BBAF出水平均硝酸鹽氮濃度分別
6、為26.16mg/L和21.84mg/L,出水亞硝酸鹽氮濃度為1.76mg/L和1.62mg/L。
考察曝氣生物濾池的影響因素的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,提高進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷,SBAF對COD、氨氮去除效果基本穩(wěn)定,而BBAF則呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢,BBAF受有機(jī)負(fù)荷的影響較大;隨著水力負(fù)荷的增加,SBAF對COD、氨氮的去除率先升高后下降,BBAF對COD、氨氮的去除率則隨著水力負(fù)荷的升高而逐漸降低;SBAF和BBAF對COD、氨
7、氮的去除率隨著氣水比的增加先增大后減小。
在本實(shí)驗(yàn)條件下,SBAF和BBAF對磷的去除效果基本不受有機(jī)負(fù)荷和水力負(fù)荷變化的影響,而受氣水比影響較大:當(dāng)氣水比由1升高到5時(shí),SBAF和BBAF對磷的去除率分別由34.32%、27.73%升高到47.47%和35.21%,曝氣量增大,可以提高磷酸鹽反應(yīng)的速率,促進(jìn)磷酸鹽沉淀的生成。氣水比增高可以促進(jìn)兩組BAF除磷效能。
通過影響因素實(shí)驗(yàn),得出兩組BAF以去除模擬生
8、活污水中COD、NH3-N和磷為目標(biāo)的最佳運(yùn)行參數(shù)為:SBAF在水力負(fù)荷0.15m3/(m2·h),氣水比3∶1,有機(jī)負(fù)荷2.1kgCOD/(m3·d); BBAF在水力負(fù)荷0.10m3/(m2·h),氣水比3∶1,有機(jī)負(fù)荷2.1kgCOD/(m3·d)時(shí)運(yùn)行效果最好。在此基礎(chǔ)下,考察了兩組BAF處理生活污水的性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,兩組BAF對于COD和氨氮均具有較好的效果,但要低于對模擬生活污水的處理效果,并且反沖洗周期縮短。通過延長反
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