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砂滤超滤回用处理校园景观水
作者:管理员    发布于:2016-04-08 16:59:21    文字:【】【】【

  高校都有小型景观湖,景观湖补充水主要来自学生洗浴废水、雨水。景观湖水污染物浓度并不高,再加上景观湖的沉淀、氧化分解等预处理作用使水质较为清澈,只要稍加处理就可回用。目前,采用生态浮床11、人工湿地121、生物膜131等工艺原位净化城市景观水,均取得了良好的效果。但这些工艺存在经济费用较高141、水生植物很难四季常绿15、人工填料废弃物会产生二次污染等16.同时,这些工艺很难使景观水达到回用标准。

  基于校园景观水水质特点,利用砂滤/超滤膜作为双重过滤介质,砂滤/超滤回用处理校园景观水,为校园景观水的回用处理提供理论依据。该工艺的优势在于先利用生物滤池内填料孔隙率较大的特点,将原水中大量的悬浮颗粒以机械截留、接触絮凝和Zeta电位降低等作用得到去除171,石英砂表面生物膜等作用使氨氮、有机物、浊度等降低;再利用超滤膜的截留作用,进一步去除有机物、浊度和生物学指标,使处理后的校园景观水达到了城市杂用水水2002)。同时,为减少运行管理费用和实现工程应用,采用了水重力压作为膜滤动力。

  1试验部分1.1试验装置与材料试验装置见。将河南城建学院西校区景观湖水加入贮水箱中,用BT-200B数显恒流蠕动泵泵入生物滤池(有效容积3L)底部,生物滤池底部由sp-780风机供氧,生物滤池内填充石英砂(粒径5作者:曹文平,男,1979年生,硕士,讲师,研究方向为水处理技术与环境生物技术。

  河南省教育厅科技攻关项目(No.2008B610012)河南城建学院科学研究基金资助项目。

  mm左右,孔隙率44. 27)作为滤料,因石英砂廉价、耐磨损、适宜工程应用,生物滤池内水力停留时间约为3h.生物滤池的顶部出水再经超滤膜(膜材质为陶瓷膜,孔径为60nm,过水膜面积为490cm2)进行过滤,生物滤池出水口距离膜组件60cm高,利用水的重力压作为膜滤的动力。

  超滤膜出水0.98 ~9.46mg/L,超滤膜对高锰酸盐指数去除率为40.5~93.7,平均去除率为67.5.试验初期,生物滤池对有机物的去除效果不好,而超滤膜的去除效果很好;试验后期,生物滤池对有机物的去除效果变好,超滤膜的去除效果却有所变差。分析认为,试验初期,石英砂上的生物膜没有形成,仅石英砂的过滤作用去除一些颗粒物质,故去除效果较差;试验运行一段时间后,石英砂表面形成生物膜(见),生物滤池对有机物的去除效果有所改善。生物滤池内的生物膜没有形成或成熟进水中大分子有机物不能被水解或矿化,而是直接利用超滤膜的截留作用去除,所以超滤膜的去除效果较好;生物滤池内的生物膜的成熟使进水中的部分有机物有机会被分解成小分子物质或溶解性物质形态而通过膜孔径,使超滤膜对有机物的去除率表现为下降。的问题,从试验启动第1天开始,对高锰酸盐指数、氨氮和浊度每隔1天监测1次以上。随着超滤膜运行时间的延长,膜污染使膜通量下降,存积在出水管中的水位会不断上升,当水位上升到距离膜组件40cm时对膜进行清洗,膜清洗方法主要为酸洗(10(质量分数)HCl)和碱洗(0(质量分数)NaOH),同时比较酸洗和碱洗的不同效果及原因。水质分析方法参照中的标准方法。

  2结果和分析2.1高锰酸盐指数、氨氮和浊度的去除效果校园景观水属于生化性差的水体停留时间较长,使易降解物质被水体中土著微生物分解解剩下了一些难降解的成分19.从可知,生物滤池对校园景观水中有机物的去除效果较差。进水高锰酸盐指数为11.60~25.40mg/L,生物滤池出水高锰酸盐指数为7.74~25.00mg/L,生物滤池对高锰酸盐指数去除率为1.对氨氮的去除率有所提高,但总体效果不好。

  38~23.10NTU,生物滤池出水浊度为3.超滤膜出水浊度为0~4.88NTU,砂滤/超滤工艺对浊度的去除率为24.6~100.0.砂滤/超滤工艺中的生物滤池对进水浊度具有很好的预拦截作用,拦截了进水中多数大分子物质(包括无机颗粒、腐殖质、微生物等)这样可减轻超滤膜运行过程中的污染问题。而且,超滤膜的强制过滤作用使生物滤池出水中的大分子物质进一步过滤,使出水进一步净化。

  时间/d砂滤/超滤工艺对浊度的去除效果2.2生物滤池内生物分析对校园景观水中和运行26d的生物滤池内的生物相进行了观察,结果见。生物滤池内生物相以菌胶团和后生动物(如红斑瓢体虫、轮虫等)为主,原生动物很少。因为校园景观水中的有机物等营养成分较少,故而生物滤池内仅存在浓度较低的细菌等低等的原核微生物,以这些原核微生物和有机物为食的原生动物数量就更少,但校园景观水中的后生动物较多,它们以原生动物和有机颗粒为食,使原生动物处在“产量少,天敌多”的处境。为此,原生动物较少,这恰恰保住了少量的生物膜,而且后生动物对有机颗粒等的吞噬,使系统具有良好的反堵塞自我调节作用110,不会出现堵塞现象。运行65d系统没有反冲洗过,也没有出现堵塞现象。

  2.3膜通量变化与膜清洗方法由于本次试验的膜过滤方法是死端过滤法,运行过程中的浓差极化等对膜污染作用效果较为明显,所以膜污染较严重,以致过滤周期较短,砂滤/超滤工艺运行过程中膜清洗方法对膜运行周期、膜通量以及产水量的影响进行了对比研究,结果见表1.表1膜清洗前后膜运行周期。膜通量和产水量膜清洗方法运行周期1膜通量产水量/L从表1可见,无论从膜运行周期、膜通量和产水量看,利用10NaOH对膜清洗效果要优于10HCL因为校园景观水中含有较多的腐殖酸以及一些难降解物质在厌氧情况下分解的低分子有机酸类等,酸碱中和作用使超滤膜表面的滤饼、膜孔中污染物分解而恢复膜孔,所以利用碱对膜清洗效果明显优于利用酸。

  3结论~25.40mg/L,生物滤池出水高锰酸盐指数为7.74 ~25.00mg/L,生物滤池对高锰酸盐指数去除率为1.5 ~37.0,平均去除率为18.7;超滤膜出水0.98~9.46mg/L,超滤膜对高锰酸盐指数去除率为~9.56mg/L,生物滤池出水氨氮0.64~8.01mg/L,生物滤池对氨氮去除率为1.0~77.6.出水浊度为3.31~20.50NTU,超滤膜出水浊度为0~4.88NTU,砂滤/超滤工艺对浊度的去除率为生物滤池内生物相以菌胶团和后生动物为主,原生动物很少,利用后生动物对有机颗粒等的吞噬,使系统具有良好反堵塞自我调节作用。

  无论从膜运行周期、膜通量和产水量看,利用10NaOH对膜清洗效果要优于10HCL

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