论文部分内容阅读
针对单一滤料曝气生物滤池(BAF)在实际工程应用中存在的诸多弊端，本课题依托国家水体污染控制与治理科技重大专项(2012ZX07206-002)中的子课题“东江高速都市化支流区水污染系统控制技术集成研究与工程示范”，以火山岩、粉煤灰陶粒和聚丙乙烯泡沫滤珠三种代表性的BAF滤料组成多层滤料，并将滤料层分为缺氧层和好氧层，构建了一体化多层滤料BAF工艺。并以深圳某污水厂的原水为处理对象，考察了该BAF工艺挂膜启动的特性、工艺运行参数的优化，以及污染物、生物膜量和TTC-脱氢酶活性沿滤料层的变化规律，并与单一滤料BAF对城镇污水的处理效能做了对比研究。BAF挂膜试验表明，采用复合挂膜法启动，28d即可挂膜成功。之后由于穿孔曝气管曝气不均匀，导致生物膜发生了严重脱落。对曝气系统进行改进后，采用两阶段复合挂膜法重新启动，15d即可挂膜完成，且在试验水温为12～25℃，回流比为1：1，气水比为3～5，水力停留时间为26～78min工况下，该工艺对COD、SS、NH3-N和TN的去除率分别稳定在70%、87%、97%、51%左右。本试验系统地研究了水力负荷、气水比、回流比对该BAF工艺污染物处理效能的影响，确定该工艺最佳的工艺参数为：水力负荷为1.7～2.2m3/m2·h，气水比为3：1，回流比为1：1。在最佳工艺参数条件下，系统对COD、SS、NH3-N和TN的平均去除率去分别为71%、84%、91%、53%。污染物沿滤层高度的变化规律研究表明：COD的去除主要发生在火山岩-缺氧层和陶粒-好氧层Ⅰ，这两段滤料层对COD的去除率分别占COD总去除率的64.45%和33.89%；NH3-N和SS的去除主要发生在陶粒-好氧层Ⅰ和聚丙乙烯泡沫滤珠-好氧层Ⅱ。生物膜量和TTC-脱氢酶活性沿滤层高度的变化规律研究表明：生物膜量和TTC-脱氢酶活性在火山岩-缺氧层逐渐上升，在陶粒-好氧层Ⅰ先上升后下降；不同的是，生物膜量在聚丙乙烯泡沫滤珠-好氧层Ⅱ逐渐降低，而TTC-脱氢酶活性先下降后略微上升。从总体上看，在好氧层Ⅰ的生物膜和TTC-脱氢酶活性要高于缺氧区和好氧区Ⅱ对应的量。多层滤料BAF与火山岩、陶粒BAF的处理效能对比研究发现：多层滤料BAF对SS的去除效果最好；多层滤料BAF与火山岩BAF对NH3-N和TN的去除效果较接近，但优于陶粒BAF；三种滤料BAF对COD的去除效果较接近。