给水厂氨氮控制工艺

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1、给水厂氨氮控制工艺常颖，沈军（广州市自来水公司，广州广东510600）摘要：为实现NH3<0.5mg/L的水质目标，本文综述了目前主要应用的生物预处理的工艺形式及如何实现生物预处理与常规处理工艺系统的有机结合，强化生物处理作用，以提高对富营养化水体的有效处理，提升供水水质。关键词：强化生物处理；生物预处理；氨氮根据国家环保总局公布的2006年中国淡水环境状况公报，全国地表水总体水质属中度污染。在国家环境监测网实际监测的745个地表水监测断面中（其中，河流断面593个，湖库点位152个），Ⅰ～Ⅲ类，Ⅳ、Ⅴ类，劣Ⅴ

2、类水质的断面比例分别为40%、32%和28%，主要污染指标为高锰酸盐指数、氨氮和石油类等。七大水系中，氨氮在地表水体超标污染物中出现的频率非常高，氨氮污染已经成为我国饮用水处理中普遍面临的问题。虽然到目前为止还没有发现饮用水中氨氮的存在对健康的明显影响，但氨氮的存在有利于亚硝化菌和硝化菌在水处理构筑物中及配水系统中生长，一方面使水处理增加了困难，另一方面也间接提高了给水厂出水有机质含量，并对水的气味有不良影响。因此需重视氨氮对饮用水水质的影响，降低原水中的氨氮含量有重要的现实意义。目前欧洲多数国家对饮用水中的氨

3、氮浓度有较严格的规定。我国除了对饮用水水源的氨氮浓度有类似限值外，新行标《城市供水水质标准》（CJ/T206-2005）和新国标《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）也开始提出控制饮用水氨氮浓度的标准。这必将会带来传统饮用水技术的变革，一是考虑增加生物预处理工艺，改善原水水质；二是强化常规工艺的生物处理功能，持续发挥生物预处理的生物降解作用，在有效去除氨氮的基础上，强化对有机物（CODMn）的去除等。1生物预处理工艺生物预处理是目前解决饮用水中的氨氮问题最有效和最经济的方法。生物预处理是在常规处理之前

4、进行生物处理，该工艺不仅能去除60％～90％的原水氨氮，而且对水中有机物（CODMn、TOC等）、浊度、色度和锰等均有一定的去除效果，减少消毒副产物的生成量和保证饮用水的生物稳定性。生物预处理的工艺型式较多，下面主要对目前应用较多的悬浮球工艺、曝气生物滤池工艺分析和总结如下：（1）悬浮球生物接触氧化池该工艺以悬浮球体作为生物载体。球体的大小和形状多种多样，如10cm圆球和2cm斜切面柱体等。目前，已应用于浙江海宁第二水厂（处理规模10万m3/d）、桐乡果园桥水厂（处理规模8万m3/d）、平湖古横桥水厂（处理规模

5、5万m3/d）等。该工艺：①可依据降解的污染浓度要求，调整球体的大小和填充比例，增加生物量。②泥量较少，运行管理简单、方便，对自动化控制程度的要求不高。③处理效果受水温的影响较大，水力停留时间长，占地面积大。④为保持球体的悬浮运行状态，需维持一定的气水比要求，能耗较高。⑤每个池的出水断面处易出现悬浮球的堆积问题，日晒后，球易老化破损。⑥水质较好时，悬浮球上易生长螺丝或壳类生物，增加其比重。曝气生物滤池（BAF）技术已被引入给水处理领域，并逐渐成为对氨氮原水进行生物预处理的有效手段之一。采用BAF具有占地面积小、

6、处理效果好、抗冲击负荷能力强、能耗省、填料经久耐用等优点。BAF的处理效果与填料类型和工艺运转方式有着密切的关系，保证填料的比表面积大、单位容积生物池的生物膜量与膜活性高是其处理效果高的根本原因。基于不同的填料选择，及与之配合的配水配气方式、生物膜更新方式、排泥方式等组合的工艺型式，BAF的应用和发展日渐成熟和丰富。（2）BIOSMEDI滤池国内，在采用轻质滤料的BAF中具有代表性的是上海市政工程设计研究院开发的BIOSMEDI滤池。目前，已应用于上海徐泾水厂（处理规模7万m3/d）等。该滤池以轻质发泡塑料珠为

7、过滤介质，大小为5mm，价格约500元/m3。滤层厚度一般为2m～3m，气水同向升流式运行。滤池的反冲洗周期48h，反冲洗时间15min，最大冲洗强度可达到100L/(m2·s)，运行能耗低。采用不锈钢穿孔管进行曝气。BIOSMEDI滤池，由于滤料较轻，正常运行时滤料呈向上压实状态，滤池顶部设有格网或滤板以防止滤料的流失，出水经顶部出水装置进入上部清水区后排出。反冲洗采用脉冲冲洗方法。反冲洗时首先关闭进水阀和曝气管，打开滤池下部的反冲进气管把气室中的大部分水压出，形成一定高度的气垫层，然后打开放气阀把气垫层中的

8、空气瞬时排空，这时上部滤层中的水由上而下快速进入气室，把被压实的滤料冲散，滤料得到清洗，反冲出水从滤池底部排出，如此反复几次就可达到有效清洁滤料的目的。冲洗过程中可以发现，在瞬时强烈向下的水流作用下，滤层中会出现强烈的扰动，冲洗较为彻底，且在冲洗过程中，耗水、耗气量较少。该滤池：①轻质滤料为工业原料，来源广泛、化学稳定性好、价格便宜。②轻质滤料粒径均匀，孔隙率大，滤层水头损失小，可降低