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UBAF沿滤料层高度的除污性能研究
作者:管理员    发布于:2016-05-06 16:57:00    文字:【】【】【

  UBA沿滤料层高度的除污性能研究时真男,唐锋兵,李思敏,刘强(河北工程大学城市建设学院,河北邱郸056038)69m/h气水比为3 ~4时,研究了上向流曝气生物滤池(UBAF)稳定运行时对CCDNHf―N和浊度的去除效果沿滤料层高度的变化结果表明:UBAF对OOD和浊度的去除均主要发生在滤料层高度为0~80m的范围内,对Nt―N的去除则主要发生在滤料层高度为80 ~160m的范围内;随进水负荷的增加UBAF对COQN+―N浊度的去除均沿滤料层高度向上推移;系统1H值沿滤料层高度整体呈下降趋势,而DO浓度则沿滤料层高度整体呈上升趋势,且M和DO浓度分别随进水NH+―N和CCD的变化而变化。

  曝气生物滤池(BAF)物理截留、吸附和生物降解于一体,可同时起到普通生物曝气池、二沉池和砂滤池的作用,具有体积小、占地少、处理效率高、出水水质稳定、处理流程简单、工程投资小等优点。当BAF工艺中碳氧化与氨氮硝化处于同一反应器内时,氧化有机物的异养菌和硝化氨氮的自养菌会竞争滤料的表面空间、溶解氧和有机碳源等,因此研究12不同床层高度处有机物(以CD衡量)和氨氮浓度的变化,可以间接地反映两菌群的空间分布状况,对确定BAF反应器中碳氧化和氨氮硝化的佳床层高度、降低工艺成本有重要意义11~31.笔者采用上向流曝气生物滤池(UBAF)处理城市污水,研究了UBA稳定运行时对CDNH+―N和浊度的去除效果及系统1H和DO浓度沿滤料层项目水温/CDD/ 93L51116-注:上述各水质指标的测定见4卜1.2试验装置试验装置见高度的变化。

  1试验材料和方法1.1原水水质原水取自某污水厂氧化沟进水端的配水井,试验期间的原水水质见表1表1原水水质反冲洗供气管给水管试验装置UBAF采用有机玻璃制成,滤柱的高为3000mm直径为200mm承托层高为300mm滤料层高为2000mm滤料层以上清水区的高为700mm在滤柱侧壁沿滤料层高度约400、800、1处分别设取样口在承托层以上、填料层以下距离滤柱底部300处设有穿孔曝气管,底部设有反冲洗供气管、放空管、穿孔配水管。UBAF采用陶粒滤料,其粒径为3~5mm2结果与讨论2.1CCD去除效果沿滤料层高度的变化69m/h气水比为3 ~4的条件下,当进水1(1)、进水2(2)和进水3(3)的COD浓度分别为19Q 60、26504和34683mg/L时,对CCD的去除效果沿滤料层高度的变化见由可知,UBAF对CD的去除主要发生在滤料层高度为0~80m的范围内,在不同的进水CD下这一区域对COD的平均去除率占到总去除率的7665其中在0~40m范围内对OQC的去除率更为明显,去除率几乎沿滤料层高度直线上升,该段的CD平均去除率占到总去除率的53 9680~200m高度处的滤料层对CD的平均去除率只占到总去除率的2335其中160~200m高度处的滤料层对CD的去除效果甚微。这主要是因为在0~ 80m高度处的滤料层内,进水中有机物的浓度较高,且进水中的非溶解性有机物进入滤柱以后在~4m高度处较好地被滤料层拦截。随着污水沿滤料层高度的上升,进水中的大部分C)D皮前段滤料层去除,其浓度大大降低,污水中可生物降解的有机物含量也逐渐减少,所以后段的去除率变化较小。

  ―P出水出水+3出水1去除率2去除率+3去除率/跨继蝴滤料层篼度/cm CX去除效果沿滤料层高度的变化由还可知,进水的COD农度不同,其去除率沿滤料层高度的变化也略有差异,当进水的CD浓度增大时仍以前段滤料的去除为主,各段对CD的去除率均呈上升趋势,且进水浓度较高时后段滤料对CCD的去除率也略大于低浓度时的。

  22N+―N去除效果沿滤料层高度的变化在滤速为L 69m/h气水比为3 ~4的条件下,当进水1(1)、进水2(2)和进水3(3)的N+―N浓度分别为26―N的去除效果随滤料层高度的变化见由可知,在不同的进水NH+―N下,UBAF对NH+―N的去除效果沿滤料层高度的变化规律不同于其对CD的去除。在滤料层高度为~80m的范围内,UAF对NH+―N的去除率很小,仅占总去除率的34 66;在80~160m的高度范围内,不同进水浓度下的NH―N平均去除率占到总去除率的57.25其中80~120m高度范围内的fuz/趔趔NH+―N去除率几乎沿滤料层高度直线上升;在160~200m的高度范围内,UBAF对NH+―N的去除率减小,仅占到总去除率的8 09.这主要是因为在0~80m的区域内,进水中的有机物(COD)浓度较高,降解有机物的异养菌大量增殖,从而引起异养菌与自养硝化菌对滤料表面空间以及水中溶解氧的竞争51,导致自养硝化菌沿滤料层高度向上推移以获取较大的生长空间和较高溶解氧浓度的生长环境;同时随着进水沿滤料层高度在空间上的进一步向上推移,进水中的NH+―N得到了较好的硝化,其浓度降低了很多,故后段滤料对N+―N的去除率有所下降。

  除主要以后段滤料为主,同时UBF各段滤料对NH+―N的去除率也随进水NH+―N的不同而不同,较高进水浓度下各段滤料对N+―N的去除率也略大于低进水浓度下对NH+―N的去除率,且由于HRI固定使得高进水浓度下的出水NH+―N浓度也略高于低进水浓度下的出水N+―N农度。

  2.3浊度去除效果沿滤料层高度的变化69m/h气水比为3 ~4的条件下,当进水1(1)、进水2(2)和进水3(3)的浊度分别为68 6和101NT时,对浊度的去除效果随滤料层高度的变化如所示。

  由和可知,UBAF不同高度范围内的滤料层对浊度的去除特性与其对COD的去除特性一样,也主要发生在滤料层高度为0~80c的范围内,这一区域内不同进水浊度下的平均除浊率占到总除浊率的8072而在80~200m范围内的平均除浊率仅占到总除浊率的19. 28;不同进水浊3度下系统均能保证终的出水浊度较低。这主要是因为UA对浊度的去除主要是依靠滤料的截留及滤料间生物絮体的吸附16.在0 ~80的区域内,进水中非溶解性物质的含量较高,但这些物质在0~4c的区域内能较好地被滤料层拦截。随着污水沿滤料层高度的上移,污染物在前段滤料层已得到很大程度的去除,浓度大大降低,所以后段的除浊率只有轻微的变化。但是不同进水浊度下UBAF的终出水池度均小于10 +r出水+2出水出水125f1去除率+2去除率办3去/赉继峭滤料层高度/cm浊度去除效果沿滤料层高度的变化2.4 1H沿滤料层高度的变化试验期间,进水P较为稳定且呈弱碱性(7. 22~819)利于硝化菌对N+―N的去除。同时,系统1H值随进水NH+―N的大小而发生变化,当进水1、进水2和进水3的N时一N浓度分别为47mg/L时,分析了系统的值沿滤料层高度的变化。

  试验结果表明,在不同的进水N+―N浓度下,系统的1H起初均比较稳定,在滤料层高度达到80m以后呈明显的下降趋势,其中在80 ~160m的范围内系统1H下降得快;当滤料层高度> 160m后,系统的PH逐渐趋于稳定。硝化过程是一个产酸过程,N时一N转化成NCy―N的耗碱量约为7078CCQ/N+―N11,因为UBF对NH"―N的去除主要发生在滤料层高度为80围内,所以该区域也是碱度消耗多的区域1H值的降低较为明显。

  由试验结果还知,在滤柱的起始端1H有时呈略微上升的趋势,这可能是因为进水端主要以有机物(COD)的降解为主,再加之气水同向流动,气水接触时间较短,所以水中的DO浓度很低,几乎不发生NH+―N的硝化,自养菌迅速增殖,生物膜增长很快,使得生物膜内侧缺厌)氧层中的厌氧微生物以原水的Ng―n为电子受体而发生了反硝化反应,生成了一部分碱度使得系统内的值略微上升。所以,在单级UBAF系统内,由于同步硝化反硝化的存在,系统反硝化产生的碱度可以补充硝化反应所消耗的部分碱度,更有利于系统硝化反应的进行。此外,系统的在低进水N时一N浓度时的变化较为平缓,PH受整个硝化过程的影响较小。

  2.5DO沿滤料层高度的变化当进水1、进水2和进水3的CCD浓度分别为364272和196/进水的+―“农度均为30mg/L左右时,均先向原水中轻微曝气,使原水中D的浓度均维持在1. 2mg/1左右,同样在滤速为1. 69m/h气水比为3 ~4的条件下,分析了DO浓度沿UBF滤料层高度的变化。

  结果表明,系统内DO的浓度沿滤料层高度整体呈逐渐增大的趋势,且随进水CCD的变化而略有差异。不同进水□浓度下,DO在滤料层高度为0~40m范围内的变化均比较稳定,当滤料层高度>40m以后呈明显的上升趋势,在8围内上升幅度变小,但在160m高度以后又大幅度上升。这主要是因为在滤柱底部,溶解氧被好氧微生物的呼吸所消耗,所以水中的DO浓度上升幅度减弱;随进水沿滤料层高度向上推移,气水接触时间加长,且水中的有机物在0~40c的范围内已得到很大程度的截留和降解,NH+―N在40 ~80范围内的去除量又很少,所以40~80m范围内的DO浓度呈上升趋势;N+―N的硝化主要发生在80~160范围内,所以该区域的DC浓度上升幅度变小;在160m高度以后,污染物均已得到很大程度的降解,系统对DO的消耗逐渐减少,且由于气水的继续接触,空气中的氧气不断溶入水中,所以出水的DO浓度进一步上升。

  3结论~4的条件下,UBAF对00D的去除主要发生在滤料层高度为0~80m的范围内,其中040on范围内的COD平均去除率占总去除率的53 96N过一N的去除主要发生在滤料层高度为80围内,该区域内的NH+―N平均去除率占总去除率的57.25;浊度的去除同CCD的去除类似,在滤料层高度为0~80范围内的平均除浊率占总除浊率的80 UBF对GODNH+―N和浊度的去除均随各自进水负荷的增加而沿滤料层的高度向上推移,且高进水浓度下各滤料层对污染物的去除率均大于低进水浓度下的。

  UBAP系统内的直沿滤料层高度整体呈下降趋势,DO则沿滤料层高度整体呈上升趋势,且P和DC农度分别随进水NH"―N和GOD的变化而变化。

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