生物过滤法对水中铁去除的试验研究

《生物过滤法对水中铁去除的试验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、生物过滤法对水中铁去除的试验研究生物过滤法对水中铁去除的试验研究1前言　　人们很早就认识到微生物对铁的氧化作用，但是把微生物引入到地下水除铁领域的历史并不长。20世纪80年代初，国外才逐渐本文由.L.收集整理开始开展以生物除铁为主的相关研究[1]。CatherineV.Tremblay[2]提出在pH值5.7时，氧化还原电位对生物除铁有重大的影响。DmitriSobolev[3]等研究了细菌对铁氧化物沉降的影响。亚铁极易被自然氧化，但在pH值酸性及低溶解氧条件下却不易氧化[4]。铁细菌能分泌氧化还原酶，氧化还原酶附着在细胞外，氧化二价铁成为不溶性的氢氧化合物[5]；对于有机态铁，细菌通

2、过利用其有机成份而将其释放出来，再进行氧化。由于较低pH和较小的曝气强度对铁细菌生长有利，考虑到生物除铁重要意义及未来生物过滤技术的发展，对低pH值、低溶解氧条件下的铁细菌培养和检测开始受到越来越多的关注。　　生物除铁的研究虽然已经比较深入，但仍主要针对某个方面进行，无法给出一个全面、综合的结论，在实际应用中还存在不少问题，尤其是国内对生物除铁的研究和探讨不足。在之前的研究中发现pH值、温度和溶解氧直接影响微生物的活跃性和酶的活性，是微生物繁殖生长的关键指标[6]。本文是通过在不同粒径的石英砂上培养铁细菌，对比考察在不同粒径滤料、不同pH及不同DO条件下的除铁效果，说明课题研究的意义和研究方法

3、。　　2实验部分　　本试验通过长时间过滤（培养初期滤速为2m/h，后期滤速保持在4m/h）自制实验水样，期望达到在滤层内实现微生物培养的目的。实验后期通过测量不同pH值和不同溶解氧条件下各个滤柱的过滤情况，检验不同粒径、pH值、溶解氧对生物除铁的影响。　　2.1实验装置　　2.1.1高位水箱　　高位水箱为80cm80cm50cm方桶，总体积320L，装满水后能保证实验过滤水样的时间为2h。　　2.1.2滤柱　　滤柱采用透明有机玻璃制成，内径35mm，高2.8m。滤柱顶部留一直径16cm小孔接入进水管，上端2.5m处设有一个溢水管，下段设有8个取样口，每隔10cm一个分别对应滤层深度为：0cm、

4、10cm、20cm、30cm、40cm、50cm、60cm、70cm。滤柱下端（10cm）处设有出水口一个，滤柱底端设有反冲洗进水口一个。　　2.2实验用水　　实验过程中采用自配水样作为实验用水，自来水除氧（通过添加亚硫酸钠实现）以后添加其它营养物质，来保证所培养微生物生长、繁殖的需要，用水水样基本数据见表2。表2实验水样基础数据　　水样控制对象NH4+-NPDOpHFe2+　　浓度（mg/L）或pH数值0.5～0.70.05～0.07<0.45.8～6.08.0～9.0　　2.3铁细菌的培养　　本实验中1号、3号、4号滤柱均采用接种固定培养方式，2号滤柱没接种铁细菌。接种固定培养方法是

5、用含有铁细菌的水体浸泡滤料一天之后利用实验用水长期过滤，使铁细菌在滤柱内能更快固定在滤砂表面形成具有持续稳定氧化能力的铁质活性滤膜。本实验得细菌培养运行时间为4个月，室内温度保持在30℃以下。初期的生物滤池滤速常为2m/h，经过一定时间的培养，铁的氧化效果基本成熟后，将滤速提高到4m/h。　　2.4实验分析方法　　2.4.1水样的处理和保存　　用水一次配制不能太多，用亚硫酸钠还原水中的氧，保持水中溶解氧浓度低于0.4mg/L，用150mL椎形瓶采取实验水样（取样前要滴加1：3的盐酸），取样后每个水样取10mL加入50mL比色管中；每个水样再取10mL加入100mL容量瓶中，加入1：3盐酸，定容

6、，之后倒入100mL取样瓶中于阴暗处保存。　　2.4.2水样的检测　　DO浓度及pH值的测量：用便携式溶解氧分析仪对DO浓度及PH值进行测量。　　2.4.3亚铁、总铁含量的测量方法　　亚铁总铁的测量分别采用可见光分光光度计和原子吸收分光光度计法。　　3结果与讨论　　本实验历时5个月，前4个月主要是细菌生物培养阶段，第五个月通过细菌计数发现：1号、4号滤柱中所含铁细菌数量相差不多，可以认为微生物数量基本相同。在此前提下总结1号、4号滤柱在实验后期的数据，分析不同粒径、不同pH值以及不同溶解氧对生物除铁的影响。　　3.1不同粒径对生物除铁的影响　　本实验是在基本平行的条件下进行，四个滤柱滤料粒径分

7、别为1.0～1.2mm，1.2～1.4mm，1.2～1.4mm，1.4～2.0mm。除滤料粒径不同外，可以认为实验前期的其他条件一致，即相同pH值，相同溶解氧浓度，相同亚铁和营养物质浓度。因此，实验过程的后段，通过不断改变pH值和溶解氧量反映出来的亚铁氧化状况正好反映了整个生物培养过程中粒径对生物除铁的影响。　　3.3不同pH对生物除铁的影响　　pH是影响铁的去除的重要因素。pH越高，Fe2+的氧