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(yàn)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(guó)許多飲用水源都受到了不同程度的污染，有機(jī)物、氨氮污染較為嚴(yán)重。對(duì)于高氨氮原水，生物預(yù)處理是一種較好的解決方法，但對(duì)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(zhǎng)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(dú)生物膜體系進(jìn)行比較。研究?jī)审w系對(duì)主要污染指標(biāo)的去除能力，并對(duì)兩體系去除能力的差異進(jìn)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(shí)間；對(duì)兩體系懸浮填料生物膜從生物膜量和耗氧速率兩方面進(jìn)行了比較；此外，對(duì)兩體系抗毒性污染物沖擊能力進(jìn)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(shí)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(biāo)的去除效果，耦合體系要好于單獨(dú)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(dú)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(dú)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(jìn)行對(duì)比，耦合體系生物膜量是單獨(dú)生物膜體系生物膜量的約2.4倍。耦合體系和單獨(dú)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(dú)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(dú)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(jìn)微生物在懸浮填料表面的附著、固定和生長(zhǎng)，提高生物膜量。 (3)取耦合體系和單獨(dú)生物膜體系中掛膜情況較好的懸浮填料，測(cè)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(dú)生物膜體系的耗氧速率。耦合體系中溶解氧消耗到1mg/L時(shí)，需要1h左右，單獨(dú)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(duì)污染物質(zhì)的去除能力較強(qiáng)。 (4)耦合體系的抗硝基苯?jīng)_擊能力較單獨(dú)生物膜體系要強(qiáng)，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(duì)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(qiáng)。同時(shí)，耦合體系抗水力沖擊負(fù)荷、氨氮沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)于單獨(dú)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(duì)混凝工藝有一定的影響，結(jié)果表明，在曝氣條件下對(duì)污染物的去除能力要強(qiáng)于不曝氣條件下對(duì)污染物的去除

6、能力。在接觸時(shí)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(jìn)一步的去除污染物質(zhì)。達(dá)到同樣的污染指標(biāo)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(qiáng)對(duì)氮、有機(jī)物，TP等污染物的去除能力和抗毒