催化鐵內(nèi)電解與生物膜耦合工藝處理微污染原水的試驗研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展和面源污染的加劇，我國許多飲用水源都受到了不同程度的污染，有機物、氨氮污染較為嚴重。對于高氨氮原水，生物預(yù)處理是一種較好的解決方法，但對POPs物質(zhì)和環(huán)境激素類物質(zhì)難以去除。另外，由于水源水中污染物濃度較低，微生物難以生長和保持，填料掛膜困難。本課題采用催化鐵內(nèi)電解與生物膜耦合體系預(yù)處理微污染水源水，并和單獨生物膜體系進行比較。研究兩體系對主要污染指標的去除能力，并對兩體系去除能力的差異進行分析；優(yōu)化了耦合體系中生

2、物膜段和催化鐵內(nèi)電解的體積比和水力停留時間；對兩體系懸浮填料生物膜從生物膜量和耗氧速率兩方面進行了比較；此外，對兩體系抗毒性污染物沖擊能力進行了比較研究。 (1)在催化鐵內(nèi)電解生物膜耦合體系生物膜段與催化鐵內(nèi)電解段的體積比為11∶4、水力停留時間1.5h，懸浮填料投配率40％～50％，出水溶解氧維持在4mg/L以上等條件下，綜合比較各污染指標的去除效果，耦合體系要好于單獨生物膜體系。NH3—N去除效果相差不大，在NO-2—N、C

3、ODMn、TP和UV254的平均去除率上，耦合體系要比單獨生物膜體系分別高出19.0％、8.5％、45.4％和9.0％。 (2)耦合體系的生物膜量要明顯大于單獨生物膜體系的生物膜量，取兩體系掛膜情況較好的懸浮填料進行對比，耦合體系生物膜量是單獨生物膜體系生物膜量的約2.4倍。耦合體系和單獨生物膜體系VSS/SS分別為0.56、0.64，盡管耦合體系生物膜的VSS/SS要小于單獨生物膜體系生物膜的VSS/SS，但耦合體系的活性生物

4、膜量還是要大于單獨生物膜體系的活性生物膜量，為其2.1倍。經(jīng)催化鐵內(nèi)電解預(yù)處理，產(chǎn)生的鐵離子可以改變懸浮填料的表面性質(zhì)，促進微生物在懸浮填料表面的附著、固定和生長，提高生物膜量。 (3)取耦合體系和單獨生物膜體系中掛膜情況較好的懸浮填料，測定兩體系微生物的耗氧速率曲線，耦合體系的耗氧速率要大于單獨生物膜體系的耗氧速率。耦合體系中溶解氧消耗到1mg/L時，需要1h左右，單獨生物膜體系中需要1.5h左右。表明耦合體系微生物量較多，耗

5、氧量和耗氧速率較大，對污染物質(zhì)的去除能力較強。 (4)耦合體系的抗硝基苯?jīng)_擊能力較單獨生物膜體系要強，原因有，硝基苯經(jīng)過催化鐵內(nèi)電解段部分還原為苯胺，降低對后續(xù)生物膜系統(tǒng)的沖擊；另外，耦合體系生物膜量較大，抗沖擊能力增強。同時，耦合體系抗水力沖擊負荷、氨氮沖擊負荷能力強于單獨生物膜體系。 采用催化鐵內(nèi)電解法預(yù)處理微污染水源水，對混凝工藝有一定的影響，結(jié)果表明，在曝氣條件下對污染物的去除能力要強于不曝氣條件下對污染物的去除

6、能力。在接觸時間1h的條件下，CODMn、UV254和TP的去除率分別高出3.8％、11.9％和41.6％。原水經(jīng)過曝氣催化鐵內(nèi)電解預(yù)處理后，出水投加氯化鐵溶液混凝可進一步的去除污染物質(zhì)。達到同樣的污染指標去除效果，催化鐵內(nèi)電解預(yù)處理微污染水源水，可以優(yōu)化后續(xù)混凝沉淀等常規(guī)處理工藝條件 研究表明，采用催化鐵內(nèi)電解生物膜耦合體系預(yù)處理微污染水源水，可以提高后續(xù)生物膜段生物膜的掛膜性能，增強對氮、有機物，TP等污染物的去除能力和抗毒