微污染原水的生物接触氧化预处理研究 |
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| 作者：张东 许建… 点击数： 更新时间：2007-8-30 17:11:41 |
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4 结果与讨论
4.1 生化池的溶解氧变化
试验期间生化池的气水比为(0.5～1.0)∶1，原水的溶解氧和氨氮含量波动很大，但生化池的出水溶解氧基本稳定在5.5～8.0mg/L(见图1)，由此可见生化池内的溶解氧很充足。
4.2 生化池预处理效果及分析
4.2.1 浊度的去除(见图2)
从图2可以看出，浊度的去除率在5%～40%,平均约17%，其去除机理主要依赖以下作用：
① 填料上生物膜的生物絮凝作用和对形成浊度的有机物吸附降解；
② 由于溶解氧充足，以细菌为食料的原生动物大量繁殖促进了生物絮凝，而且这些原生动物(如轮虫和纤毛虫等)还可以吞食水中游离细菌和微小的污泥质点，从而降低生化池出水的浊度；
③ 老化脱落的生物膜可起到生物絮凝剂的作用，与细小的悬浮颗粒形成大絮体沉降到底部；
④ 部分原水中的较大颗粒可自然沉降除去。
总的来说，当原水浊度较高时，浊度的去除以自然沉降和生物絮凝沉降为主，生物吞噬分解能力有限。微孔曝气的生化池气水比一般取(0.5～1.0)∶1，既可以使生化池有足够的溶解氧，又有适当的曝气搅拌强度。若气水比过大，会有部分老化脱落生物膜和固体颗粒被冲出生化池而导致出水浊度升高。
4.2.2 氨氮的去除(见图3)
由图3可见，生化池氨氮的去除率在60%～85%。原水的氨氮浓度为10mg/L，水温≥20℃时，生化池出水氨氮浓度为3mg/L,再经后续的混凝沉淀和砂滤工艺，滤后水的氨氮浓度＜1mg/L。
由试验可知，即使原水的CODMn达到12mg/L左右，CODMn值大小对氨氮的去除也没有明显影响。这可能是由于生化池中的溶解氧很充足，能满足硝化菌和异养菌的最大需要，这两类细菌之间不会产生明显的竞争，所以生化池对氨氮的去除效果基本稳定。
4.2.3 亚硝酸盐氮的去除(见图4)
由图4可见，氨氮浓度较低时(＜2.5mg/L)，亚硝酸盐氮的去除率在20%～50%，低于有关文献报道(70%～90%)，而当原水氨氮较高时(＞2.5mg/L)，亚硝酸盐氮反而会积累增多。分析其原因可能是：①生化池填料表面自养菌之间以及自养菌和异养菌之间对优势生长空间的竞争：异养菌因繁殖较快，占据生物膜的外表层一部分空间，而另外的绝大部分外表层空间则为亚硝化细菌所占据，这样亚硝化细菌就处于对溶解氧和基质利用比较有利的位置；②浊度经常较高，生物膜表面有淤泥，阻碍水中的溶解氧和亚硝酸盐氮扩散到生物膜内硝化细菌的表面；③氨氮浓度经常较高，生物膜较厚，扩散到膜内氧的速率及氧量受到限制[2］；④原水氨氮浓度较高时，硝化菌和亚硝化菌对溶解氧的竞争：水中扩散到膜表面的氧量和膜内的氧量在一定曝气强度下基本是恒定的，亚硝化菌由于氧化较高浓度氨氮，消耗了大部分扩散到膜表面和膜内的溶解氧，这时虽然水中溶解氧较高，但透过膜到达硝化细菌表面的溶解氧已较低，硝化细菌由于得不到足够的溶解氧来氧化中间产物亚硝酸盐氮，因而导致生化池中亚硝酸盐氮积累增多。一般生化池的气水比维持在(0.5～1.0)∶1,则池内溶解氧≥5.5mg/L，故生化池的气水比不是影响亚硝酸盐氮积累的主要因素。试验中发现在生化池正常运行时，影响生化池水中亚硝酸盐氮积累增多的主要因素为原水的氨氮含量、停留时间以及水温。
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