朱建軍

文章編號(hào)：2095-6835（2016）13-0102-02

摘 要：落實(shí)城鎮(zhèn)生活污水的深度處理具有深遠(yuǎn)的社會(huì)意義，會(huì)產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。通過試驗(yàn)研究，介紹了一種去除氨氮和CODMn的，具有投資低廉、運(yùn)行費(fèi)用低、易于管理、處理過程穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)的工藝，并對(duì)其去除效果進(jìn)行了歸納總結(jié)。為此，工藝的推廣應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：城鎮(zhèn)污水；污水處理；環(huán)境惡化；試驗(yàn)裝置

中圖分類號(hào)：X832 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.13.102

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城鎮(zhèn)生活污水排放數(shù)量增大且呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，污水的成分也日趨復(fù)雜，大量富含氨氮離子、CODMn等的生活污水直接排放，導(dǎo)致水體環(huán)境惡化，造成越來越嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，城市用水供需矛盾不斷加劇。對(duì)此，將城鎮(zhèn)污水進(jìn)行處理回用是解決城市用水供需矛盾這一問題的有效途徑。在這種情況之下，迫切需要一種經(jīng)濟(jì)、高效、技術(shù)可靠的城鎮(zhèn)污水深度處理工藝和技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)城鎮(zhèn)污水的處理回用。為了探索一種經(jīng)濟(jì)、高效的污水深度處理工藝，文章結(jié)合筆者實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行了濾池內(nèi)放置生物沸石、生物活性炭和沸石兩種不同填料對(duì)氨氮、CODMn的去除效果的比較試驗(yàn)，研究了不同填料處理污水的運(yùn)行性能，以落實(shí)城鎮(zhèn)生活污水的深度處理，緩解城鎮(zhèn)水資源供需矛盾。

1 試驗(yàn)部分

1.1 試驗(yàn)概況

曝氣生物濾池以其池容小，占地面積少，出水水質(zhì)好，流程簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)成為一種應(yīng)用潛力很大的污水深度處理工藝。而對(duì)此工藝影響較大的為其內(nèi)部填料。所以，本文將對(duì)濾池中加入不同填料對(duì)氨氮、CODMn去除效果加以比較。

1.2 試驗(yàn)裝置

本試驗(yàn)裝置為兩套：①兩個(gè)串聯(lián)沸石柱；②沸石活性炭組合柱。沸石柱和組合柱均采用高3 m，直徑為100 mm的有機(jī)玻璃柱，串聯(lián)沸石柱內(nèi)沸石高度為1.5 m，底部0.5 m為鵝卵石承托層；組合柱上部為800 mm活性炭層，中部為1 m沸石層，下部為0.5 m鵝卵石承托層。均為上部進(jìn)水下部出水，曝氣方式為柱內(nèi)分段曝氣，柱上每隔200 mm設(shè)一取樣口。

1.3 試驗(yàn)水質(zhì)

試驗(yàn)用水取自某高校校區(qū)內(nèi)檢查井，水質(zhì)情況見表1.

表1 試驗(yàn)用水水質(zhì)

ρ（CODMn）/（mg/L） ρ（NH3-N）/（mg/L） pH

21.8～2.7 13.78～0.68 6.5～8.1

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 生物沸石去除效果

沸石為架狀結(jié)構(gòu)的硅鋁酸鹽，最基本構(gòu)成單元是硅氧四面體和鋁氧四面體。由于沸石的這種特殊的結(jié)構(gòu)形式，在其骨架中形成了大量的孔穴和通道，可吸附大量分子。沸石的比表面積大，一般為400～800 m2/g，因而決定了其有良好的吸附性能。離子交換性能是沸石的另一個(gè)重要性能。沸石的離子交換一般在水溶液中進(jìn)行。另外，沸石作為極性吸附劑，也是一種理想的生物載體。

串聯(lián)沸石柱對(duì)CODMn的去除效果如圖1所示。

由圖1可以看出，隨著進(jìn)水COD濃度的增加，出水COD濃度也隨之增加，整體變化趨勢(shì)與進(jìn)水趨勢(shì)一致。串聯(lián)沸石柱對(duì)NH3-N的去除效果如圖2所示。

由圖2看出，隨著進(jìn)水氨氮濃度升高，其吸附能力加強(qiáng)，但當(dāng)氨氮濃度降低時(shí)，且運(yùn)行一段時(shí)間后，其出水氨氮濃度趨于穩(wěn)定，需進(jìn)行反沖或?qū)Ψ惺偕?/p>

2.2 活性炭-沸石組合去除效果

生物活性炭是利用生物技術(shù)中的微生物能分解氧化某些物質(zhì)，從而與活性炭吸附技術(shù)相結(jié)合。其作用機(jī)理為：在被處理水通過活性炭床層之前，輸入充足的溶解氧，由于微生物在炭粒上具有良好的生長(zhǎng)條件，在水通過炭床層時(shí)，充分利用活性炭的吸附性能，并利用炭床中大量生長(zhǎng)的好氧微生物對(duì)有機(jī)物進(jìn)行降解，在處理污水的同時(shí)對(duì)活性炭進(jìn)行再生。

組合柱對(duì)CODMn的去除效果如圖3所示。

組合柱對(duì)NH3-N的去除效果如圖4所示。

由圖4可以看出，當(dāng)組合柱進(jìn)水氨氮濃度增大時(shí)，其出水濃度也增大；當(dāng)進(jìn)水濃度下降時(shí)，出水濃度仍有一個(gè)階段是有所上升的?；钚蕴渴峭ㄟ^生物硝化作用去除氨氮的，當(dāng)進(jìn)水濃度有較大變化時(shí)，出水濃度無法作出相應(yīng)的變化。

2.3 對(duì)CODMn去除效果的比較

除CODMn效果比較情況如圖5所示，從中可以看出，由于沸石對(duì)極性有機(jī)物具有較強(qiáng)的能力，而活性炭對(duì)非極性有機(jī)物吸附能力較強(qiáng)。所以，活性炭-沸石組合去除COD的效率整體較沸石高。這是由于活性炭的吸附催化作用提高了微生物的活性，增進(jìn)了微生物的代謝活動(dòng)，從而延長(zhǎng)了活性炭的工作周期，并改善了活性炭的吸附條件。微生物降解活性炭吸附的有機(jī)物，是去污的過程，同時(shí)也是活性炭生物再生的過程。

2.4 對(duì)NH3-N去除效果的比較

由圖6、圖2和圖4比較可以看出，活性炭沸石組合柱的氨氮進(jìn)水濃度比沸石柱的高，但其出水濃度卻比沸石柱的低，說明生物活性炭對(duì)低濃度氨氮有較好的去除效果。由圖6看出，當(dāng)氨氮濃度較低時(shí)，沸石對(duì)氨氮的去除率出現(xiàn)負(fù)值。因?yàn)榉惺饕峭ㄟ^離子交換作用去除氨氮，但運(yùn)行一段時(shí)間后其吸附能力趨于飽和，對(duì)氨氮的去除率相應(yīng)降低，當(dāng)進(jìn)水濃度較低時(shí)會(huì)出現(xiàn)出水濃度高于進(jìn)水濃度的現(xiàn)象。這說明利用沸石處理低

濃度氨氮的效果不如活性炭沸石組合。

3 結(jié)束語

綜上所述，進(jìn)行城市污水深度處理工藝的研究具有必要性，在進(jìn)行城市生活污水深度處理工藝選擇時(shí)，除了要考慮工藝的處理效果外，還應(yīng)考慮工藝的經(jīng)濟(jì)效益。實(shí)驗(yàn)表明，生物活性炭可提高原水的可生化性，微生物的降解能力，經(jīng)濟(jì)可靠；沸石對(duì)于進(jìn)水中生物負(fù)荷的變化有良好的抗沖擊能力，而生物活性炭的緩沖能力較弱。綜合考慮各個(gè)指標(biāo)的去除效果，認(rèn)為采用活性炭和沸石組合工藝來對(duì)城鎮(zhèn)污水進(jìn)行深度處理是可行的，不僅操作便捷，而且處理效果明顯、運(yùn)行費(fèi)用還比較低，具有較好的環(huán)境效益和社會(huì)效益，是一種值得推廣的城鎮(zhèn)生活污水深度處理工藝。

參考文獻(xiàn)

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[2]郝新元，姚曉華，蘇桂林.城市生活污水深度處理及回用技術(shù)研究[J].工業(yè)，2015（41）.

〔編輯：胡雪飛〕