曹建明，王忠民，韓力偉

(中持水務(wù)股份有限公司，北京 100085)

濾池作為污水廠(chǎng)污水深度處理的保障性工藝，如果碳源投加過(guò)量，則引起濾池出水COD值高于進(jìn)水COD的現(xiàn)象，我們稱(chēng)之為濾池“穿透”，如果能精確的控制碳源投加量，或者說(shuō)找到最佳的碳氮比投加量，濾池就能做到經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定地運(yùn)行，為此我們進(jìn)行了反硝化中試試驗(yàn)，以期找到合適的C/N，并考察下向流濾池對(duì)SS的去除效果。

1 試驗(yàn)簡(jiǎn)介

1.1 試驗(yàn)時(shí)間

本中試試驗(yàn)時(shí)間自2017年4月11日-2017年5月22日，共計(jì)42天，其中各試驗(yàn)階段用時(shí)如表1所示。

表1 試驗(yàn)各階段時(shí)間表

1.2 試驗(yàn)地點(diǎn)

本中試試驗(yàn)地點(diǎn)位于淄博市利民凈化水有限公司污水廠(chǎng)內(nèi)，廠(chǎng)區(qū)二期二沉池北側(cè)，試驗(yàn)進(jìn)水為二期二沉池出水，用水泵將二沉池出水打入反硝化濾池內(nèi)。

1.3 試驗(yàn)流程

本次中試工藝流程圖見(jiàn)圖1。

圖1 反硝化脫氮濾池中試流程

1.4 數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)方法

為保證中試結(jié)果的可靠性、穩(wěn)定性，本次中試過(guò)程中所有水樣采集及測(cè)量由淄博市利民凈化水有限公司的試驗(yàn)分析人員進(jìn)行操作，水樣的分析方法如表2所示。

表2 水質(zhì)監(jiān)測(cè)方法

1.5 試驗(yàn)裝置參數(shù)

中試裝置反硝化濾池中填充的是直徑2～4mm的陶粒濾料，填充高度2.5m，填充體積0.5m3，所用碳源為乙酸鈉(分析純)，有效含量58%，進(jìn)水方式采用上進(jìn)下出，本中試系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量變化范圍為 0.5～1.5m3/h，本次中試流量為1.0m3/h，其它設(shè)備參數(shù)如表3所示。

表3 試驗(yàn)設(shè)備參數(shù)表

2 試驗(yàn)結(jié)果

本次試驗(yàn)主要考察系統(tǒng)的脫氮效果，尋找最佳C/N，在脫氮的同時(shí)也考察了濾池對(duì)SS的去除情況，以及中試出水COD是否升高，因此試驗(yàn)過(guò)程中主要對(duì)進(jìn)出水的TN、COD、SS三項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行了監(jiān)測(cè)。

2.1 TN去除情況

本次試驗(yàn)主要分為兩個(gè)階段，第一階段為4月28日-5月5日，乙酸鈉投加量(將含量58%折合為純乙酸鈉)75mg/L；第二階段為5月9日-5月21日，乙酸鈉投加量為50mg/L，具體TN數(shù)據(jù)如表4所示。

表4 進(jìn)出水TN數(shù)據(jù) mg/L

2.2 SS去除情況

本次試驗(yàn)的SS進(jìn)出水?dāng)?shù)據(jù)如表5所示。

表5 進(jìn)出水SS數(shù)據(jù)

3 試驗(yàn)結(jié)果分析

3.1 TN數(shù)據(jù)分析

根據(jù)以上表4數(shù)據(jù)繪制進(jìn)出水TN曲線(xiàn)，如圖2所示。

圖2 進(jìn)出水TN數(shù)據(jù)

由以上數(shù)據(jù)可以看出，除去系統(tǒng)調(diào)試結(jié)束后開(kāi)始連續(xù)進(jìn)水的第一天(4月28日)數(shù)據(jù)，出水總氮基本都能穩(wěn)定控制在一級(jí)A(15mg/L)標(biāo)準(zhǔn)以下，4月28日-5月5日乙酸鈉投加量為75mg/L，TN平均去除15.3mg/L，C/N=4.9，基本上碳源投加量與TN去除量呈正相關(guān)；在5月9日之后，當(dāng)乙酸鈉投加量為50mg/L時(shí)，C/N=4.1，C/N有所降低，但出水TN仍然能穩(wěn)定控制在15 mg/L以下，前后濾池的水力停留時(shí)間均為30min。

在實(shí)際工程應(yīng)用中，C/N越低無(wú)疑對(duì)乙酸鈉投加越經(jīng)濟(jì)，本試驗(yàn)的第二階段，即當(dāng)乙酸鈉投加量為50mg/L時(shí)，C/N=4.1，C/N比之前有所降低，分析其原因，在其它運(yùn)行條件沒(méi)有發(fā)生變化的前提下，可能是當(dāng)乙酸鈉由75mg/L降到50mg/L時(shí)，濾池內(nèi)的反硝化菌數(shù)量還是較多，相較之前對(duì)乙酸鈉的降解利用更為完全，因此可以說(shuō)濾池內(nèi)持留一定的微生物量對(duì)提高濾池運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性至關(guān)重要。

同時(shí)在試驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)濾池反洗時(shí)因?yàn)榘殡S大量的反硝化菌流失，因此會(huì)造成之后出水總氮較高，且反洗結(jié)束后約2天系統(tǒng)才能恢復(fù)正常。

3.2 SS數(shù)據(jù)分析

根據(jù)以上表5數(shù)據(jù)繪制進(jìn)出水SS曲線(xiàn)，如圖3所示。

圖3 進(jìn)出水SS數(shù)據(jù)

由以上數(shù)據(jù)可以看出，在進(jìn)水SS均值為30mg/L時(shí)，出水SS均值為6.27mg/L，平均去除率為79.27%。因本次試驗(yàn)所用濾料為直徑2～4mm陶粒濾料，填充高度為2.5m，相對(duì)直徑1.7～3.3mm的石英砂濾料來(lái)說(shuō)，其對(duì)SS的去除效果也較好，大部分時(shí)間出水SS能穩(wěn)定在10mg/L以下，能夠達(dá)到一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)。

分析其對(duì)SS去除效果較好的原因，一方面本次中試濾池為靜態(tài)過(guò)濾，相對(duì)于傳統(tǒng)的曝氣生物濾池，靜態(tài)過(guò)濾無(wú)疑效果更好，因?yàn)槠錄](méi)有氣體的進(jìn)入，也就減少了對(duì)濾料和濾池內(nèi)部污泥的擾動(dòng)，因此其過(guò)濾效果更好；另一方面就是除了濾池正常的攔截過(guò)濾作用，濾池內(nèi)部還存在微絮凝過(guò)濾，較大的懸浮顆粒由于不能通過(guò)濾層而被截留在濾層的表層，而較小的懸浮顆粒盡管可以進(jìn)入濾層，但這些顆粒在通過(guò)濾層時(shí)與過(guò)濾介質(zhì)接觸而被吸附在濾層中被濾除，或與其它顆粒相結(jié)合變成較大顆粒從而被去除，這就是微絮凝過(guò)濾[4]。

微絮凝過(guò)濾充分體現(xiàn)了深層濾料中的接觸凝聚或絮凝作用。它實(shí)際是在混凝、過(guò)濾作用機(jī)理深入研究的基礎(chǔ)上，將混凝與過(guò)濾過(guò)程有機(jī)集成一體，形成了當(dāng)今水處理的高新技術(shù)系統(tǒng)[3]，在污水深度處理方面具有較高的推廣價(jià)值。

4 試驗(yàn)結(jié)論

(1)投加碳源(乙酸鈉)能有效地去除TN，投加碳源的量和去除TN的量基本呈正相關(guān)。

(2)濾池內(nèi)持留一定的微生物量對(duì)提高碳源投加的經(jīng)濟(jì)性至關(guān)重要。

(3)下向流濾池對(duì)SS有較好的去除效果，本次試驗(yàn)SS去除率均值為79.27%，微絮凝過(guò)濾在SS去除過(guò)程中發(fā)揮了重要作用。

[1]唐少宇，周如金，鐘華文，等.曝氣生物濾池技術(shù)的研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代化工，2013，33(2)：24-27.

[2] 馮亞兵，季葉飛.曝氣生物濾池在城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)中的應(yīng)用[J].環(huán)境科技，2013，26(2)：46-49.

[3] 楊明輝.曝氣生物濾池處理效果的影響因素[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2012,18(02)：63-65.

[4] 凌忠勇，董佳駒，薛 昆.BIOFOR 曝氣生物濾池在城市污水處理廠(chǎng)的應(yīng)用[J].環(huán)境保護(hù)工程，2011,29(1)：117-119.