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GAC强化砂滤池处理微污染水中试研究
作者:管理员    发布于:2016-03-17 09:54:30    文字:【】【】【

  基金项目广州市自来水公司GAC砂滤池强化处理的研究“科技攻关计划项目由广州市自来水公司与华南理工大学共同承担流溪河下游水源污染严重,特别是有毒物质氨氮、亚硝酸盐氮等严重超标枯水期阶段污染更严重,常规给水工艺难以确保供水水质。因此,设计增加颗粒炭(GAC)滤层强化砂滤池通过此方法可以从两方面提高净水效果:其一是利用GAC的吸附作用去除部分有机物,其二是降低前加氯使GAC强化砂滤池成为生物滤池生化去除部分有机物。因此有必要建立GAC强化砂滤池中试系统进行试验,研究该强化工艺作为广州市某水厂工艺改造措施的可行性。

  1试验部分11中试工艺流程GAC强化砂滤池待滤水取自广州市某水厂沉淀池出水中试工艺流程见。

  12试验构筑物及运行参数试验构筑物包括GAC强化砂滤池和普通砂滤池。

  中试装置为采用不锈钢制作的V型滤池滤面尺强化砂滤池所用滤砂为均质滤料,砂层厚度为0.7m,滤池砂层以上铺设0.5mGAC滤料。滤池设计流量为20m3/h普通砂滤池的滤面尺寸为12.5mx7.6m,滤砂为均质滤料;砂层厚度为0.9m.设计流量为625m3/h实际流量为687.5~791.7m3/h,设计滤速为8~10m/h. 13测定指标及方法检测水样包括三个待滤水、GAC强化砂滤池滤后水和普通砂滤池滤后水。实验所测指标及方法见表1.表1实验所测指标及实验方法指标单位方法浊度浊度仪高锰酸盐指数酸性高锰酸钾滴走法溶解氧碘量法氨氮纳氐试剂分光光度法亚硝酸盐氮重氮偶合分光光度法硝酸盐氮麝香草酚分光光度法2结果与讨论日作为挂膜阶段。在稳定运行阶段试验装置滤速直不变以6月16日~7月31曰试验数据作为分析对象。

  21对浊度的去除滤池进出水浊度变化情况见。

  稳定运行阶段,待滤水浊度变化范围为0 487~2640NTU,平均值为1569NTU/3AC强化砂滤池和普通砂滤池滤后水浊度平均值分别为0.113NTU和0114NTU,对浊度的平均去除率分别为9278和92.71.GAC强化砂滤池比普通砂滤池少了20cm的砂层而且活性炭层结构松散所以与普通砂滤池相比GAC强化砂滤池在运行过程中对进水浊度的变化较为敏感浊度易穿透。根据试验数据/3AC强化砂滤池也能达到普通砂滤池对浊度去除相同的效果。22对“三氮”的去除GAC强化砂滤池能为微生物生长提供很好的环境,所以GAC强化砂滤池有很强的硝化作用。硝化作用主要是一群自养性细菌,包括将氨氮氧化为亚硝酸盐氮的亚硝酸细菌和将亚硝酸盐氮氧化为硝酸盐氮的硝酸细菌这些细菌统称为硝化细菌。

  度变化见表2.根据表2,待滤水“三氨”总浓度为2379mg/L,普通砂滤池滤后水的为2 253mg/L基本不变而GAC强化砂滤池滤后水“三氨”总浓度相对低一点这跟活性炭的吸附作用有关。活性炭滤池运行初期主要依靠吸附作用运行稳定后吸附接近饱和接着主要起生物作用。但由于生物再生作用生物活性炭仍在缓慢释放可降解有机物占据的吸附位点,所以经过GAC强化滤池后,三氨“总浓度会减少一部分2.表2滤池进出水”三氮‘总浓度变化待滤水GAC强化砂滤池滤后水普通砂滤池滤后水氨氮亚硝酸盐氮硝酸盐氮总计对氨氮的去除。滤池进出水氨氮含量变化见。运行稳定期内待滤水氨氮含量变化范围为0.550~3.830mg/L,平均值为1.329mg/LGAC强化砂滤池滤后水和普通砂滤池滤后水氨氮平均值分别为0.410mg/L和L251mg/L,相应平均去除率分别为69.15和5.84.常规工艺中普通砂滤池只是发挥着简单过滤和机械截留作用,几乎没有对氨氮去除的能力。可见GAC强化砂滤池在去除氨氮方面要明显优于普通砂滤池。

  对亚硝酸盐氮的去除。滤池进出水亚硝酸盐氮含量变化见。待滤水亚硝酸盐氮含量变化范围为0.001~0.029mg/L,平均值为0.005mg/LGAC强化砂滤池滤后水和普通砂滤池滤后水亚硝酸盐氮平均值分别为0450mg/L和0 019mg/L,相应平均增加倍数分别为9308倍和287倍。

  对硝酸盐氮的去除。滤池进出水硝酸盐氮含量变化见。待滤水硝酸盐氮含量变化范围为0.000~2.339mg/L,平均值为1.045mg/LGAC强化砂滤池滤后水硝酸盐氮平均值为1218mg/L,相对于待滤水增加1654;普通砂滤池滤后水硝酸盐氮平均值变化主要是氨氮转化为亚硝酸盐氮。腠GAC强化砂滤池氨氮去除率高,但当个别时候滤前氨氮含量高时,滤后出水还是达不到<0.500mg/L这一标准。亚硝酸细菌在转化氨氮为亚硝酸盐氮的过程中产生大量强酸,可使pH值下降到5 6或更低根据相关证明不断加入碱性物质给予中和,保持pH值在7 50~900能大大提高氨氮的转化率。本试验待滤水pH值平均值为7.56GAC强化砂滤池滤后水为7 07可以推测在转化过程的大部分时间pH值低于750,硝化作用没有达到好的效果。正如前述如果不加入碱性物质给予中和,pH值会下降到5 6或更低而本试验GAC强化砂滤池滤后水pH值为707,可推测接触时间过短氨氮转化没有达到一个很好的效果。GAC强化砂滤池滤后水亚硝酸盐氮过高一方面重要原因是接触时间过短。

  23对高锰酸盐指数的去除根据,待滤水高锰酸盐指数变化范围为1.280~3.510mg/L,平均值为2.060mg/LGAC强化砂滤池和普通砂滤池滤后水高锰酸盐指数平均值分别为1.740mg/L和1.960mg/L,对应高锰酸盐指数平均去除率分别为15 67和476.GAC强化砂滤池去除高锰酸盐指数方面要强于普通砂滤池主要原因是GAC强化砂滤池中好氧微生物对有机物起降解作用。

  24溶解氧含量变化溶解氧含量变化见。待滤水溶解氧含量变化范围为1.600~5.760mg/L,平均值为3.640mg/LGAC强化砂滤池滤后水溶解氧含量平均值为2待滤水相比少2613而普通砂滤池为4350mg/L,增加19.49.普通砂滤池滤后水溶解氧含量增加主要是由于经过过滤单元与空气接触过程和跌水作用造成的。而氨氮的少,说明GAC强化砂滤池滤后水溶解氧含量降低主要是硝化细菌的硝化作用消耗溶解氧。溶解氧的少从侧面说明了GAC强化砂滤池中好氧微生物的存在。

  3结论GAC强化砂滤池是在普通砂滤池砂层去掉20cm,铺上50cm活性炭层情况下改造而成,由于比普通砂滤池少一部分砂和活性炭层结构比较松散这两方面原因GAC强化砂滤池会弱化浊度的去除效果。但通过中试试验结果看出GAC强化砂滤池对浊度的去除能与普通砂滤池起到基本一样的效果。

  运行稳定阶段GAC强化砂滤池对氨氮有很好的处理效果意氮平均去除率为6915在滤后水中的含量均低于0 500mg/L,但亚硝酸盐氮产生了积累现象为0450mg/L这是有待解决的问题。建议加入碱性物质保持pH值在7 50~900范围内不断曝气给予充足的溶解氧从而增强亚硝化菌和硝化菌的生物活性接触时间不足的情况下也能提高氨氮和亚硝酸盐氮的转化效果。

  王广智李伟光王锐,等。炭砂滤池在松花江污染应急处理刘建广,张晓键王占生生物活性炭滤池处理高氨氮原水。中国给水水,2003,1(12)61-64.方平陆少鸣刘姣。生物砂滤池对有机物和氨氮的去除。环境科学与技术,2006,29(12)63-74,79.

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