區(qū)域地區(qū)對(duì)不同布水影響

緒論：寫作既是個(gè)人情感的抒發(fā)，也是對(duì)學(xué)術(shù)真理的探索，歡迎閱讀由發(fā)表云整理的1篇區(qū)域地區(qū)對(duì)不同布水影響范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發(fā)。

0引言

反硝化深床濾池作為新型的污水深度處理工藝,同時(shí)具有脫氮、去除濁度和除磷等復(fù)合型功能。該種濾池可以一池多用且性能穩(wěn)定,目前已在國(guó)內(nèi)多座城鎮(zhèn)污水處理廠的升級(jí)改造中得到應(yīng)用[1-3]。陶粒濾料因其多孔疏松、具有較高的生物承載量和一定的強(qiáng)度,常作為曝氣生物濾池濾料。而目前市面上深床濾池多采用石英砂作為過濾層,其生物承載量較低,且布水布?xì)庑问蕉嗖捎脼V磚,濾池形式單一。為了提供多種反硝化深床濾池工藝選擇,在水污染治理領(lǐng)域提供新的方向,本試驗(yàn)以生物陶粒濾料作為填料,研究不同濾速下,濾板濾頭型、S型、T型濾磚布水布?xì)庑问綖V池的水處理效果。

1試驗(yàn)裝置與方法

1.1試驗(yàn)裝置

試驗(yàn)裝置為3組相同尺寸的碳鋼材質(zhì)濾池,單格尺寸為L(zhǎng)×B×H=2.05m×1.22m×4.11m。3座濾池均填充粒徑為2~4mm的陶粒濾料,濾料層厚度為1.83m。承托層厚度0.38m。進(jìn)水采用潛污泵壓力進(jìn)水,各組濾池進(jìn)水管上均配有電磁流量計(jì)和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥,確保3組濾池進(jìn)水流量一致。濾池頂部配有超聲波液位計(jì),出水管上設(shè)置電動(dòng)調(diào)節(jié)閥,通過超聲波液位計(jì)與出水調(diào)節(jié)閥聯(lián)動(dòng)控制,保持濾池處于恒液位運(yùn)行,見圖1。試驗(yàn)反洗采用的水泵為臥式離心泵,反洗風(fēng)機(jī)為羅茨風(fēng)機(jī)。濾池反洗和驅(qū)氮采用PLC程序自動(dòng)控制。濾池外加碳源為乙酸鈉。

1.2試驗(yàn)水質(zhì)

本試驗(yàn)以馬鞍山南部污水處理廠兩級(jí)生物濾池出水為原水,原水進(jìn)水水質(zhì)如表1所示。

1.3測(cè)定項(xiàng)目及方法

試驗(yàn)中測(cè)定的項(xiàng)目包括COD、TN、DO、濁度等,其中DO使用手提式HQ30d測(cè)定儀測(cè)量,濁度采用2100型便攜式濁度儀測(cè)量。其余項(xiàng)目均按照標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行分析[4]。

1.4試驗(yàn)流程及運(yùn)行參數(shù)

試驗(yàn)分兩個(gè)階段,第一階段濾池設(shè)計(jì)濾速6m/h,空床停留時(shí)間18.27min。每天定時(shí)取進(jìn)出水水樣檢測(cè)各指標(biāo)。取樣時(shí),若正在反洗或者正在驅(qū)氮,待反洗或者驅(qū)氮完成后30min再取樣。試驗(yàn)持續(xù)24d。第一階段試驗(yàn)結(jié)束后,提高進(jìn)水泵流量,提高濾池濾速至8m/h,空床停留時(shí)間13.7min。試驗(yàn)持續(xù)24d。兩組試驗(yàn)均是在微生物掛膜成功后進(jìn)行。試驗(yàn)設(shè)置反洗水泵驅(qū)氮和氣水聯(lián)合反沖洗。驅(qū)氮周期為3~4h,定時(shí)驅(qū)氮。反洗周期根據(jù)PLC程序自動(dòng)控制判別反洗。濾池反沖洗參數(shù)如下:先單獨(dú)氣洗5min,再氣水聯(lián)合反沖洗10min,最后水漂洗15min,水反沖強(qiáng)度為15m3/(m2?h),氣反沖強(qiáng)度為90m3/(m2?h)。驅(qū)氮水洗強(qiáng)度為15m3/(m2?h),持續(xù)2~3min。

2結(jié)果與分析

2.1不同布水布?xì)庑问綖V池對(duì)TN的去除效果

由圖2a可知,濾速6m/h條件下,濾池進(jìn)水TN濃度范圍12~19mg/L,均值14.8mg/L。濾池2和濾池3出水TN濃度差距不大,范圍大概在3~11mg/L,均值分別為6.3mg/L和6.2mg/L。其TN去除率分別為57.8%和58.2%。濾池1出水濃度范圍2~8mg/L,均值4.3mg/L,TN去除率為70.7%。很顯然,濾池1的TN去除效果明顯優(yōu)于濾池2和濾池3。由圖2b可知,濾速8m/h條件下,濾池進(jìn)水TN濃度范圍10~20mg/L,均值為14.1mg/L。濾池2和濾池3出水TN濃度相近,其濃度范圍均在5~10mg/L,均值分別為6.4mg/L和6.5mg/L,TN去除率分別為54.8%和53.6%。濾池1出水濃度范圍3~8mg/L,均值4.6mg/L,TN去除率為67.7%。同樣的,濾池1的TN去除效果明顯優(yōu)于濾池2和濾池3。試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,無論是濾速6m/h還是濾速8m/h條件下,濾池1去除TN效果明顯優(yōu)于濾池2和濾池3,分析認(rèn)為:濾池1采用的是濾板濾頭布水布?xì)庑问?濾池2和濾池3分別采用的是S型濾磚和T型濾磚布水布?xì)庑问健Ｔ囼?yàn)運(yùn)行期間可知,反洗時(shí),濾池1的布水布?xì)庑Ч鶆?效果更理想,見圖3a。因此,相較于濾池2和濾池3,濾池1反洗更徹底,濾料表面老化的生物膜更容易脫落,隨反洗廢水排走,濾料表面附著的生物膜新陳代謝更旺盛,從而提高了生物膜的活性和對(duì)TN等有機(jī)物的氧化降解能力[5]。相比之下,濾速為6m/h工況下,各濾池中TN去除率略高于濾速8m/h工況。這是由于,較高的濾速導(dǎo)致進(jìn)水停留時(shí)間變短,濾料表面的反硝化菌生物量相對(duì)較少,不利于短時(shí)間內(nèi)從進(jìn)水中獲取碳源,進(jìn)而導(dǎo)致總氮的去除量降低[6]。從圖3可知,上述兩種工況下,各濾池的出水TN濃度均穩(wěn)定低于10mg/L。表明,在深度處理段,以生物陶粒濾料作為填料時(shí),深床濾池在較高濾速時(shí)(如速率8m/h),出水TN濃度遠(yuǎn)高于準(zhǔn)Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)。這是由于生物陶粒濾料表面粗糙,比表面積達(dá)6.8×104cm2/g,易于掛膜;形狀規(guī)則,運(yùn)行中對(duì)氣泡的剪切效果好;堆積密度小,強(qiáng)度高,耐沖洗,生物掛膜性能明顯高于石英砂。

2.2不同布水布?xì)庑问綖V池對(duì)CODcr的去除效果

由圖4a可以看出,濾速6m/h條件下,濾池進(jìn)水CODcr濃度范圍40~85mg/L,均值61.5mg/L。濾池2和濾池3出水COD濃度差距較小,二者COD濃度范圍均在15~30mg/L。濾池1出水濃度范圍10~28mg/L。與TN去除效果規(guī)律保持一致。由圖4b可以看出,濾速8m/h條件下,濾池進(jìn)水COD濃度范圍40~85mg/L,均值65mg/L。濾池2和濾池3出水COD濃度差距不大,二者COD濃度范圍均在15~30mg/L。濾池1出水濃度范圍10~28mg/L。與TN去除效果規(guī)律保持一致。這是由于:①濾池為恒液位運(yùn)行,各濾池受跌水充氧影響差異不大,根據(jù)濾池進(jìn)水DO濃度檢測(cè)也能驗(yàn)證這一點(diǎn);②反硝化菌是兼性異養(yǎng)菌,在無分子態(tài)氧情況下,反硝化菌利用硝酸鹽和亞硝酸鹽作為電子受體,有機(jī)物作為碳源及電子供體提供能量并得到氧化穩(wěn)定[5]。本試驗(yàn)原水為廠區(qū)深度處理段進(jìn)水,原水中C/N比小于4∶1,不利于反硝化菌作用,故濾池進(jìn)水外加了碳源。濾池1中TN去除效果優(yōu)于濾池2和濾池3中TN去除效果,說明濾池1中有機(jī)物消耗多,故出水中COD濃度略低于濾池2和濾池3出水。從圖4可知,上述兩種工況下,各濾池的出水COD濃度均穩(wěn)定低于30mg/L。表明深度處理段,采用陶粒濾料的深床濾池在較高濾速時(shí)(如速率8m/h),出水COD濃度優(yōu)于準(zhǔn)Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)。綜上,在選用生物陶粒濾料作為填料時(shí),可適當(dāng)提高深床濾池的濾速,既滿足出水要求,又降低投資成本。

2.3不同布水布?xì)庑问綖V池對(duì)濁度的去除效果

濾速對(duì)濾池進(jìn)水濁度和出水濁度變化如圖5所示。當(dāng)濾速為6m/h時(shí)(見圖5a),濾池進(jìn)水濁度均值為1.71NTU,3座濾池出水濁度均值分別為0.81、0.81、0.79NTU,去除率分別為52%、52%、53%。當(dāng)濾速為8m/h時(shí)(圖5b),濾池進(jìn)水濁度均值為1.60NTU,3座濾池出水濁度均值分別為0.71、0.76、0.76NTU,去除率分別為55%、53%、52%,這與濾速為6m/h條件下的處理效果相似。徑以及濾料層厚度影響,濾速的提高對(duì)濾池濁度去除率影響較小。且根據(jù)試驗(yàn)結(jié)論,在深度處理段,反硝化深床陶粒濾池能夠有效去除來水中的濁度,可做為SS、濁度達(dá)標(biāo)的保障措施。

2.4不同濾速下對(duì)反洗周期的影響

表2顯示了濾池在不同濾速下的反洗周期。試驗(yàn)選取了濾池1作為研究對(duì)象,驗(yàn)證了不驅(qū)氮情況下,對(duì)濾池反洗周期的影響。從表中可以看出,當(dāng)濾速為6m/h時(shí),不驅(qū)氮情況下,濾池反洗周期約為17h;當(dāng)濾速為8m/h時(shí),不驅(qū)氮情況下,濾池反洗周期約為14h。而當(dāng)濾池驅(qū)氮,且驅(qū)氮周期為4h時(shí),則濾池在不同濾速情況下,反洗周期分別延長(zhǎng)至36~40h和24~30h。試驗(yàn)結(jié)果表明:①濾池驅(qū)氮,對(duì)濾池反洗周期影響明顯,說明濾池驅(qū)氮是濾池運(yùn)行周期內(nèi)不可或缺的一環(huán);②提高濾池濾速,濾池所截留的懸浮物以及反硝化產(chǎn)生的氣泡量增加,濾池堵塞加快,能快速縮短濾池反洗周期。

3結(jié)論與展望

(1)濾板濾頭型布水布?xì)庑问椒聪趸畲蔡樟V池TN去除效果優(yōu)于S型和T型濾磚布水布?xì)庑问健Ｕf明濾池反洗效果與濾池TN去除有直接聯(lián)系,濾池反洗效果越好,濾料表面生物膜代謝越旺盛,生物膜活性越強(qiáng)。(2)各濾池的出水TN濃度均穩(wěn)定低于10mg/L,出水CODcr濃度均穩(wěn)定低于30mg/L。在深度處理段,以生物陶粒濾料作為填料時(shí),深床濾池在較高濾速時(shí)(如速率8m/h),出水各指標(biāo)接近《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)。(3)濾池的濁度去除率主要受到濾料粒徑以及濾料層厚度影響,濾速的提高對(duì)濾池濁度去除率影響較小。(4)濾池驅(qū)氮,對(duì)濾池反洗周期影響明顯,且提高濾速,能快速縮短濾池反洗周期。(5)以生物陶粒濾料為填料的濾板濾頭布水布?xì)庑问椒聪趸畲矠V池用于污水處理廠深度處理的可行性和優(yōu)越性,為污水廠的升級(jí)改造提供多種反硝化工藝選擇,為嚴(yán)峻的水污染治理領(lǐng)域提供了新的方向。

作者:程曉玲 孫云東 韋玲 毛晟安 夏詩倩 單位:安徽華騏環(huán)保科技股份有限公司