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生物砂滤池除氨氮效果及影响因素分析
作者:管理员    发布于:2016-03-23 14:05:39    文字:【】【】【

  生物砂滤池除氨氮效果及影响因素分析李思敏,张胜,孙广垠,陈春燕(河北工程学院城市建设学院,河北邱郸056038)术。以邯郸市滏阳河微污染原水为对象,研究了温度、NH+-N浓度、CODm浓度对生物砂滤池去除水中NH4+-N的影响。结果表明:水温是影响生物砂滤池去除NH4+-N效果的主要因素,水温越高则对NH4+ -N的去除效果越好。在NH4+-N浓度不高、水温为常温(或较高)条件下,原水NH4+-N浓度对NHt-N的去除影响较为显著;原水NH+-N值愈高,其去除率愈高,原水NH:-N浓度变化对NHt-N去除效果的影响越小。在水温相同的情况下,当原水COD!n值和NHt -N值均较大时,COD!,值对去除NHt-N影响显著。

  温度氨氮是目前微污染原水中较为普遍的一类污染通快滤池石英砂滤料表面培养附着生物膨以使其物,但常规水处理工艺对其去除能力有限,因此在普在保持传统过滤能力的同时,又能有效去除有机物基金项目:河北省自然科学基金资助项目(503400)河北省科技攻关项目(00276711)管流表1滏阳河原水水质指标均值或范围大值高锰酸盐指数/(mgL-1)6.3815.2氨氮/(mg项巨水温/CNH+-N去除率/NH方-N平均去除率增量与相邻NH+-N平均去除率增量与水温组平均增量的比-C-1)范围均值范围均值水温均值增量的比值/(和氨氮等。

  1试验条件与方法1.1试验装置位水箱试验装置生物砂滤池由内径为10cm的有机玻璃柱制成,承托层高为30cm石英砂滤料高为100cm(滤料粒径为06~12mm平均粒径为08mm,不均匀系数KS0<20孔隙率为43)其中上层30cm对浊度和细菌起把关作用。反冲洗排水管设在滤料上方70cm处,沿程设取样孔,过滤时滤料上水深为16cm滤速为8mh过滤周期为48h试验期间对反冲洗加氯和不加氯两种情况进行了比较,发现加氯反冲洗时有生物膜损失,并影响微生物的生长,反冲洗后40h左右生物膜才恢复到冲洗前的稳定状态,这和的结论一致。因此,采用不加氯反冲洗,反冲洗时控制整个滤料层膨胀率为25 ~35,反冲洗强度为14L/(s.m2)左右,反冲洗时间为6min在高位水箱中采用穿孔管曝气,以便为石英砂表面附着的微生物提供氧气(确保进水溶解氧>6 1.2原水水质原水为邯郸市滏阳河水,试验期间的水质如表1所示,各水质指标根据水和废水监测分析方法进行分析。

  2结果与讨论2.1水温对NH-N去除效果的影响在滤速为8m/h左右时,进行了不同水温下生物砂滤池去除NHt-N的效果试验。结果表明,在水温>23°C时生物砂滤池对NH4+ -N的去除率为84~95;在水温为17~20°C时对NH4+-N的去除率为71~84;在水温为7~10 -N的去除率为52 ~67.可见,水温对生物砂滤池去除NH4+-N有很大的影响,即水温越高,生物砂滤池去除NH+ -N的效果越好。

  试验期间将水温划分为7 ~1015~1822~2526~30C四个温度组,进一步研究了水温对除NHt -N效果的影响,其结果见表2由表2可以看出:从低水温(8 5C)到常水温)生物砂滤池对NH4-N的去除率增加了245C;从165C到235C对NH;+-N的去除率增加了184/C从235C到高水温(28C)对NHt-N的去除率增加了191/C从85C到28C生物砂滤池对NH:-N的去除率增加了211/C从165C到280C对NH-N的去除率增加了1.87/C从235C到280C对NHt-N的去除率增加了191/C可见在低水温条件下,水温变化对生物砂滤池去除NHt-N的效果影响较大;常水温时,水温变化对生物砂滤池去除NH4 -N的影响小;较高水温时,水温变化对生物砂滤池去除NH4+-N的影响较小。2.2原水-N浓度对其去除效果的影响在稳定运行且其他原水水质指标相当的条件下,原水NH4+ -N浓度变化对生物砂滤池去除NHt-N的影响见序号原水NH4+ -N浓度对其去除效果的影响从可知,当原水水温为23 ~27°C时,原水NH-N浓度对生物砂滤池去除NH+-N的影响较为显著,原水NH-N浓度越高则对其去除率越高,平均去除率达85左右;在原水NH-N浓度相对较高而水温较低条件下,原水NH-N浓度对生物砂滤池去除NH-N的影响相对较小,但去除率较低。经分析其原因是:当水温较高时,附着在石英砂表面生物膜中的硝化菌新陈代谢旺盛,生长快,抗NHt-N冲击负荷能力强,即使原水水质变化较大时,也不会显著影响出水水质。一般情况下,原水NHt-N浓度越高,其变化对生物砂滤池去除NH方-N的影响越小;反之则越大。

  2.3原水①Dm浓度对NH+-N去除的影响试验结果表明,在原水水温相同的条件下,当原水CODm值较大时,随着原水CODm浓度的增加,贝I生物砂滤池对NH-N的去除率呈下降趋势;当原水CODm,及NH+-N值均较大时,CODm浓度对生物砂滤池去除NH:-N的影响更加明显;当原水CODm及NH+-N值均较低时,CODm值对去除NH-N效果的影响不明显。

  当原水CODm值较大时,高有机物浓度对NH方-N的去除有明显抑制作用,这是因为NH4+-N和CODm同时存在时,自养(硝化)菌和异养菌同时争夺水中的溶解氧,由于异养菌繁殖速度快,在营养较为丰富的条件下,首先利用水中的溶解氧进行大量繁殖,从而包裹了载体表面的硝化菌,使得溶解氧和NHt -N的传递受阻,限制了硝化菌的生长繁殖,使硝化反应受到了影响,导致NH4+-N去除率呈下降趋势。在原水CODm浓度较低时,由于水中溶解氧充分,能同时满足硝化菌和异养菌的需要,因而对CODmi和NHt -N的去除率基本保持稳定。

  当水温较高时,CODmi对生物砂滤池去除NH -N的影响较大,低温时则影响较小。这是因为低温下异养菌生长繁殖缓慢,不能覆盖生物膜表面不断附着生长的硝化菌。相反,当温度较高时硝化菌附着生长缓慢,而异养菌生长繁殖迅速,总是不断地覆盖生物膜外表的硝化菌。所以,原水CODm对NHt-N去除效果的影响在高温时表现得更明显。

  3结论水温对生物砂滤池去除NH4+ -N的效果影响明显。在低水温条件下,水温变化对生物砂滤池去除NH -N的效果影响较大;常水温时则影响较小。水温越高则对NH-N的去除效果越好。

  在原水NH4+-N浓度不高以及常温或较高水温条件下,原水NH+-N浓度对去除NHt-N的影响较为显著;在原水NH4+-N浓度相对较高及水温较低时,对NH+ -N去除率的影响相对较小。

  在较高的水温下,原水NHt-N浓度愈高则对NH方-N的去除率愈高,原水NH-N浓度变化对NH方-N去除效果的影响较小。

  在原水水温相同时,随原水CODmn值升高,生物砂滤池对NH-N的去除率呈下降趋势;当原水CODm值和NHt -N浓度均较大时,对NH+-N的去除率随CODm浓度的增加而降低;当原水CODm值和NHt -N浓度均较低时,⑴Dm值对去除NH -N的影响不明显。原水CODm对NH -N去除效果的影响在高温时表现得更明显。

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