中置曝气生物滤池工艺在微污染原水处理中的应用研究

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“曝气生物滤池(BAF)+常规处理”工艺对微污染水源水有着良好的处理效果,并在工程实践中得到了广泛的应用。在南方地区,水源水中丰富的水生生物,随原水进入曝气生物滤池,附着在配水滤头上,逐渐致使配水系统堵塞,需要定期清理或更换;另外,汛期水中大量悬浮物进入滤池,并覆盖在生物膜表面,不仅影响溶解氧传质效率,也会增大滤池水头损失,缩短反冲洗周期,频繁反冲洗易造成硝化细菌流失,降低生物氧化降解能力。本试验采用原水先通过混凝沉淀单元去除绝大部分悬浮杂质后,再进入曝气生物滤池进行生物氧化降解。中置曝气生物滤池采用漂浮陶粒滤料,曝气下更易扰动特性,进一步减少对浊度的截留。本试验对中置曝气生物滤池工艺运行参数进行了优化,同时对比分析了中置曝气生物滤池与“BAF+常规处理”工艺在汛期的运行效果,为该工艺在生产上的应用提供指导作用。试验结果表明:由于待滤水和漂浮陶粒自由扰动特性的缘由,中置曝气生物滤池在自然状态下挂膜较难成功,自然启动6周后氨氮去除率为20%左右;在平均水温为16.7℃时采用接种方式进行挂膜需17天的启动时间。中置生物滤池滤料会破坏沉淀池出水微絮凝体,影响砂滤池过滤效果,工艺采用增设混凝剂副投加点对生物滤池出水进行微絮凝,副点设在生物滤池与砂滤池之间。在原水平均浊度为18.9NTU时,主点混凝剂投加量16mg/L,微絮凝副点投加量为2mg/L,砂滤池最终出水浊度平均值为0.47NTU。在该混凝剂投加方式下浊度平均去除率为97.52%,相对常规投加方式可节约混凝剂量10%左右。在中置曝气生物滤池工艺和“BAF+常规处理”工艺对比试验期间,中置曝气生物滤池气水比为0.4,中置曝气生物滤池工艺出水氨氮、亚硝酸盐氮、CODMn和浊度指标全部达到饮用水标准;在“曝气生物滤池+常规处理”工艺中,前置曝气生物滤池气水比为0.5,在汛期高浊度时期部分出水氨氮>0.5mg/L,亚硝酸盐氮>0.1mg/L。中置曝气生物滤池的反冲洗周期可维持在7天左右;“曝气生物滤池+常规处理”工艺中,前置曝气生物滤池在原水浊度大于90NTU时,反冲洗周期为2天,在原水浊度小于90NTU时,反冲洗周期为3天;中置曝气生物滤池比前置曝气生物滤池在单位周期内节约冲洗能耗60%~80%。
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