1試驗(yàn)簡(jiǎn)介

1.1 試驗(yàn)水質(zhì)

試驗(yàn)用水為北京市通惠河通州段有代表性的河水，水質(zhì)狀況如表1。

表1 通惠河通州段河水水質(zhì)

對(duì)水質(zhì)進(jìn)行分析可知，BOD5/CODCr=5/85=0.059，遠(yuǎn)小于0.25～0.3，這說(shuō)明通惠河水的可生化性能很差，分析其主要原因?yàn)楹铀�通過(guò)自凈作用，將可生化部分的有機(jī)物基本降解，剩余的有機(jī)物難生化降解，體現(xiàn)在CODCr的濃度較高，同時(shí)BOD5∶TN∶TP=5∶25∶2.25，與好氧微生物所需的營(yíng)養(yǎng)比值BOD5∶TN∶TP=100∶5∶1相比，明顯所需碳源太低，不利于好氧微生物的生存。

1.2試驗(yàn)裝置與方法

試驗(yàn)裝置如圖1。主要包括厭氧生物濾池1座，設(shè)計(jì)規(guī)格為1.4m×0.5m×0.8m，有效容積為0.56m3，材質(zhì)為不銹鋼；濾料采用特制的樹脂制成，親水性強(qiáng)，固膜效果好，體積為0.4m3；生物接觸氧化池0.75m×0.45m×1.8m，材質(zhì)為不銹鋼+鋼化玻璃，設(shè)計(jì)水深1.5m，總?cè)莘e0.5m3。曝氣系統(tǒng)1套，出氣壓力大于0.015MPa，出氣量為（6~8）L/min，排氣口直徑為3mm。

圖1 厭氧生物濾池+生物接觸氧化組合工藝處理裝置示意圖

2 結(jié)果與討論

2.1 水力停留時(shí)間對(duì)厭氧生物濾池出水各指標(biāo)去除率的影響

厭氧生物降解過(guò)程可將大分子不溶性復(fù)雜且難降解的有機(jī)物在細(xì)胞外酶的作用下，水解成小分子溶解性高級(jí)脂肪酸供微生物利用。水力停留時(shí)間是影響厭氧生物濾池工藝處理效果的一個(gè)非常重要的參數(shù)，HRT過(guò)長(zhǎng)，微生物釋磷過(guò)量及水中C源不足，影響微生物的正常生長(zhǎng)及好氧過(guò)程中的聚磷過(guò)程。不同水力停留時(shí)間對(duì)出水各指標(biāo)的影響結(jié)果如圖2和圖3。

由圖2可以看出，在厭氧過(guò)程中隨著水力停留時(shí)間的延長(zhǎng)，出水中各污染指標(biāo)的變化不明顯，但由圖3可以發(fā)現(xiàn)，BOD5/CODCr比值隨著水力停留時(shí)間的延長(zhǎng)總體上升趨勢(shì)，在HRT=15h時(shí)BOD5/CODCr=0.26，可生化性大大提高，比較有利于后續(xù)的生物接觸氧化處理。

圖2 水力停留時(shí)間對(duì)各指標(biāo)去除率的影響

圖3 水力停留時(shí)間對(duì)出水BOD5/CODCr比值的影響

2.2 生物接觸氧化中氣水比對(duì)出水各指標(biāo)去除的影響

氣水比是影響生物接觸氧化工藝處理效果的一個(gè)非常重要的參數(shù)，不同氣水比條件下對(duì)各指標(biāo)去除的影響結(jié)果如圖4。

圖4氣水比對(duì)出水中各指標(biāo)去除率的影響

由圖4可知，隨著氣水比的增加，地表水中氨氮、CODCr的出水濃度總體呈下降趨勢(shì)，總磷和總氮的出水濃度則先下降后上升，這主要是在脫氮和除磷過(guò)程中需要有缺氧和厭氧過(guò)程段，氣水比太大和太小都不利于這兩過(guò)程，綜合考慮各指標(biāo)的去除效果和曝氣時(shí)的能耗，可以確定最佳氣水比為10，出水氨氮濃度為0.56mg/L，去除率達(dá)93.8%；出水總氮濃度為5.8mg/L，去除率為76.8%；出水總磷濃度為1.32mg/L，去除率為41.3%；出水CODCr濃度為42mg/L，去除率為50.6%。出水水質(zhì)除總磷濃度沒(méi)有達(dá)到0.4mg/L，其余指標(biāo)基本達(dá)到研究要求。

2.3 生物接觸氧化中水力停留時(shí)間對(duì)各指標(biāo)去除的影響

地表微污染水在生物接觸氧化池內(nèi)水力停留時(shí)間的長(zhǎng)短是影響處理后出水水質(zhì)的另一關(guān)鍵因素，在前述試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，確定氣水比為10，根據(jù)通常生化過(guò)程所需時(shí)間選定水力停留時(shí)間為（2～10）h進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果如圖5。

圖5水力停留時(shí)間對(duì)出水中各指標(biāo)去除率的影響

由圖5可以得出，隨著水力停留時(shí)間的延長(zhǎng)，地表微污水中的各指標(biāo)去除效果都基本呈上升趨勢(shì)，考慮水力停留時(shí)間越長(zhǎng)所需處理設(shè)備容積越大，確定最佳水力停留時(shí)間為4h，出水氨氮濃度為0.275mg/L，去除率高達(dá)96.8%；出水總氮濃度為11.2mg/L，去除率為60.3%；出水總磷濃度為0.64mg/L，去除率為76.3%；出水CODCr濃度為35mg/L，去除率為60.2%。出水中除總磷濃度高于0.4mg/L，其他指標(biāo)都滿足研究目標(biāo)。

2.4 組合工藝中厭氧生物濾池回流比對(duì)處理后出水中各污染指標(biāo)的影響

為了使處理后出水中的總氮和總磷的濃度能夠完全達(dá)到課題研究目標(biāo)要求，在厭氧生物濾池+生物接觸氧化組合工藝中采用生物接觸氧化池出水部分回流至厭氧生物濾池的運(yùn)行方式�；亓鞅仁怯绊懱幚砗蟪鏊�效果的另一個(gè)非常重要的因素，試驗(yàn)采用0%、20%、50%、100%、150%、200%的回流比進(jìn)行研究，試驗(yàn)結(jié)果如圖6。

圖6回流比對(duì)出水中各指標(biāo)去除率的影響

由圖6可以得出，隨著厭氧生物濾池中回流比的增加，地表微污染水中的各指標(biāo)去除效果基本呈上升趨勢(shì)，考慮回流比越大所需處理設(shè)備容積越大且能耗越高，確定最佳回流比為100%，出水氨氮濃度為0.34mg/L；出水總氮濃度為3.2mg/L；出水總磷濃度為0.38mg/L；出水CODCr濃度為34mg/L，出水各項(xiàng)指標(biāo)完全滿足研究目標(biāo)。

3 結(jié)果與討論

針對(duì)目前國(guó)內(nèi)外對(duì)地表微污染水處理研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上，針對(duì)存在問(wèn)題，結(jié)合北京市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)重大項(xiàng)目等相關(guān)課題研究要求，提出了厭氧生物濾池+生物接觸氧化組合處理工藝，在最佳的試驗(yàn)參數(shù)厭氧生物濾池HRT=15h，氣水比10，生物接觸氧化水力停留時(shí)間4h，回流比100%運(yùn)行條件下，出水各指標(biāo)中氨氮濃度為0.34mg/L，總氮濃度為3.2mg/L，總磷濃度為0.38mg/L，CODCr濃度為34mg/L，完全滿足景觀用水要求和研究目標(biāo)。本試驗(yàn)的研究將為北運(yùn)河全流域乃至全市水環(huán)境保護(hù)和水生態(tài)建設(shè)提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐，對(duì)北方地區(qū)類似流域的生態(tài)水環(huán)境恢復(fù)具有重要的借鑒與示范作用，對(duì)于緩解北京市水資源緊張形勢(shì)、提高水資源利用效率以及提升流域生態(tài)水環(huán)境質(zhì)量都具有巨大的促進(jìn)作用。(谷騰水網(wǎng))

參考文獻(xiàn)

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