低温下曝气生物滤池预处理污染河水的试验研究

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1、生态环境学报2011,20(4):711-715http://www.jeesci.comEcologyandEnvironmentalSciencesE-mail:editor@jeesci.com低温下曝气生物滤池预处理污染河水的试验研究1,22*3415谭南中，吴为中，李德生，沈志强，杨荔，陈佳利1.兰州交通大学环境与市政工程学院，甘肃兰州730070；2.北京大学环境科学与工程学院，北京100871；3.北京交通大学土木建筑学院，北京100044；4.清华大学核能与新能源技术研究院，北京100

2、084；5.湖南大学环境科学与工程学院，湖南长沙410082摘要：采用两段曝气生物滤床串联工艺预处理入滇新运粮河河水，研究了其在冬天低温条件下对有机物和氨氮的去除效果，3-1-1并考察了pH值的变化。结果表明，在进水流量为2.4m·d、水温为13~16℃、原水ρ(CODCr)为66.46~107.82mg·L、ρ(氨-1氮)为22.15~30.68mg·L的水质特征条件下，系统对CODCr和氨氮的去除率分别为36.08%~50.37%和76.98%~93.56%。其中，碳氧化段以去除有机物为主，硝化段

3、以去除氨氮为主；系统中硝酸氮质量浓度明显升高，无亚硝氮的积累；装置对总氮的平均去除率为19.56%，可以认为总氮的去除是同步硝化反硝化的结果。系统中pH值有所变化但维持在7~8之间，其中碳氧化段pH值升高，硝化段pH值下降。系统对有机物和氨氮良好的去除效果为后续进一步的生物处理提供了条件。关键词：曝气生物滤池；预处理；城市污染河水；有机污染物；氨氮中图分类号：X703文献标志码：A文章编号：1674-5906（2011）04-0711-05曝气生物滤池是在普通生物滤池的基础上开的变化。发的一种新型污水

4、生物处理技术，近年来在生活污1试验装置与方法[1-5][6-7][8-9]水、工业废水、给水预处理等方面已经有1.1试验装置了一定程度的研究和应用。作为生物预处理工艺，试验装置如图1所示。曝气生物滤池能够有效的去除污水中的有机物、氨反应器采用砖混结构，总高度为1000mm，碳氮等污染物。本实验以入滇河流新运粮河河水为研氧化段长600mm，宽600mm，反应区高度为650究对象，采用两段曝气生物滤池预处理+人工投加mm，底部100mm高度为曝气区和排空区；硝化段碳源反硝化工艺来研究河水脱氮，从而改善湖泊

5、滇长700mm，宽600mm，有效反应区高度600mm，池的水质。曝气生物滤池均采用生物陶粒作为填两段中填料均为生物陶粒，粒径为5~8mm，原水料。本实验选取两段曝气生物滤池预处理段，研究经恒水位高位水箱经可调流量计进入反应器。其对氨氮、有机物等的去除效果，并考察了pH值反冲洗进水反洗出水口高位水箱水流方向出水口填料填料流量计气泵排空口图1试验装置Fig.1schematicdiagramofexperimentalsetup基金项目：国家重大水专项（2009ZX07102-003）作者简介：谭南中（

6、1985年生），男，硕士研究生，主要研究方向为水污染控制技术方向。E-mail:zhongtx@126.com*通讯联系人：吴为中，副教授。E-mail:wzwu@pku.edu.cn收稿日期：2010-01-14712生态环境学报第20卷第4期（2011年4月）表1试验期间原水水质Table1Thewaterqualityparameterofrawwater-1-1-1-1-1ρ(氨氮)/(mg·L)ρ(亚硝酸盐氮)/(mg·L)ρ(硝酸盐氮)/(mg·L)ρ(总氮)/(mg·L)ρ(CODCr)

7、/(mg·L)温度/℃pH值22.15~30.680~0.021.1~1.4824.44~36.7566.46~107.8213~167.6~7.8本试验采用昆明市入滇河流新运粮河的河水，92.78%，最小也有74.87%。这是因为在碳氧化段有试验期间用水水质如表1所示，从表中可看出，该机物质量浓度较高，异养型细菌大量繁殖，而自养[14]河水水质属劣Ⅴ类。型硝化菌得不到生长优势，从而氨氮去除率较1.2分析方法低；在硝化段中，有机物质量浓度已经幅度降低，温度由温度计现场测量；pH采用便携式pH计硝化菌成

8、为优势菌，故氨氮去除率较高。（PHB-4便携式pH计）现场测定；溶解氧采用便携在生物脱氮中，氨氮的氧化去除过程，传统认[14]308~309式溶解氧测定仪（Oxi315i手提式溶解氧测试仪）为有以下两个连续过程：第一步是“氨化反现场测定；CODcr采用重铬酸钾法测定；氨氮采用应”。这一过程是有机氮化合物在氨化菌的作用下，[10]纳氏试剂法。以氧为电子受体被氧化为氨态氮的过程；第二步是2反应器的挂膜启动硝化反应。硝化反应又分为两个阶段：第一阶段是反应器的启