生物預(yù)處理耦合新型改性砂對(duì)NH3-N的去除效果研究.pdf

1、以佛山市東平河水源作為實(shí)驗(yàn)微污染原水，氨氮NH3-N濃度為1.5～2.5mg/L，以懸浮填料為生物載體，自制氧化鐵改性石英砂（簡(jiǎn)稱(chēng)“改性砂”）為濾料，研究水力停留時(shí)間HRT、氣水比、沖擊負(fù)荷等因素對(duì)NH3-N去除率的影響，確定最佳參數(shù)，借助掃描電鏡等分析手段，探討生物預(yù)處理與新型改性砂對(duì)NH3-N的耦合去除特性，結(jié)果表明:
　　生物預(yù)處理掛膜階段:掛膜7天懸浮填料表面附著一層黃褐色的生物膜，以菌膠團(tuán)生物為主，生物量達(dá)70nmolP

2、/g。連續(xù)曝氣氣水比為0.5∶1和1∶1時(shí)，氨氮去除率僅為75％和66％;間歇曝氣更有利于氨氮去除。最佳運(yùn)行參數(shù)為:當(dāng)停氣與曝氣的時(shí)間比為3∶1時(shí)，氨氮去除率達(dá)81.41％。原水水溫25～28℃，氨氮去除率可穩(wěn)定在80％以上;HRT為1h時(shí)，去除率穩(wěn)定在65％～70％。
　　生物預(yù)處理穩(wěn)定運(yùn)行階段:表面附有微生物的懸浮填料同時(shí)具備物理吸附與生物化學(xué)作用，氨氮去除率達(dá)80％～90％。當(dāng)原水氨氮濃度大于2mg/L，HRT為1h時(shí)，出水

3、亞硝酸鹽氮的累積達(dá)0.15～0.25mg/L，滿足飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。原水Zeta電位峰值為-21.0mV，生物預(yù)處理能有效降低原水顆粒Zeta電位絕對(duì)值至15.5mV。預(yù)處理階段脫落的生物絮體對(duì)原始顆粒有著明顯的絮凝作用，出水顆粒數(shù)量比進(jìn)水時(shí)下降26.8％。
　　經(jīng)生物預(yù)處理后，改性砂表面掛膜第4天即進(jìn)入穩(wěn)定階段，生物改性砂(簡(jiǎn)稱(chēng)B-IOCS)對(duì)氨氮的去除率達(dá)80％～88％;而沒(méi)有經(jīng)過(guò)生物預(yù)處理的，改性砂IOCS掛膜成熟期為7天，對(duì)

4、氨氮的去除率為77％～84％。生物普通砂（簡(jiǎn)稱(chēng)B-RQS）中DO平均減少量為0.97mg/L，而B(niǎo)-IOCS中進(jìn)出水DO平均減少量為2.12mg/L，生物在IOCS表面吸附牢固，生化作用強(qiáng)烈。生物預(yù)處理與改性砂耦合作用后，氨氮去除高達(dá)90％，出水中殘留顆粒粒徑為1～10nm，濁度為0.5NTU以下。
　　濾速為4m/h時(shí)，生物濾柱對(duì)氨氮去除率最高。當(dāng)濾柱進(jìn)水NH3-N濃度為0.47～0.74mg/L，B-RQS濾柱在初期7天內(nèi)出水

5、NH3-N不能達(dá)標(biāo)，去除率為77.3％。B-IOCS濾柱對(duì)NH3-N的平均去除率達(dá)84.67％。B-RQS對(duì)亞硝酸鹽氮去除效果不佳，出水平均濃度約為0.18mg/L左右，而B(niǎo)-IOCS濾柱出水亞硝酸鹽氮濃度平均為0.006mg/L。B-IOCS內(nèi)硝化作用明顯，其出水硝酸鹽氮平均濃度為4.17mg/L，而B(niǎo)-RQS對(duì)應(yīng)的濾后濃度為3.85mg/L。生物預(yù)處理耦合B-IOCS對(duì)進(jìn)水氨氮濃度變化有較強(qiáng)的適應(yīng)性，對(duì)高氨氮濃度的去除率可達(dá)90.8