论文部分内容阅读
本文以滏阳河水为水源,对生物砂滤处理微污染原水生产应用问题进行了理论研究。重点对不同挂膜方式下,生物砂滤柱的运行性能以及对污染物的去除效果进行了研究;探讨了生物砂滤柱对于提高饮用水生物稳定性和健康安全性的作用;通过正交试验确定了滤柱气水反冲洗最佳的运行参数;研究了低温条件下,生物砂滤柱对有机物和氨氮的去除情况,同时分析了滤柱中生物量和生物活性的变化,并应用过程诊断层次分析法对影响滤柱低温运行的主要因素进行了分析。试验结果表明,接种挂膜的启动时间比自然挂膜缩短了6～8d,各柱对CODMn、DOC、SCOD、NH4+-N、NO2--N、Fe、Mn、浊度均有很好的去除效果,平均去除率分别为34.55%、44.13%、51.07%、83.79%、77.71%、75.50%、79.89%和62.95%;但采用自然挂膜法对污染物的去除效果更佳,特别是对UV254的去除率较接种挂膜法提高了6.22%,并且运行周期延长了4～8h,运行更为稳定。以反冲洗出水浊度及反冲洗前、后生物砂滤柱中生物量和生物活性的变化率为评价指标,通过正交试验及多指标试验结果的直观分析,确定了滤柱气水反冲洗最佳的运行参数:单独气洗强度10L/m2·s、单独气洗时间2min、联合冲洗水强度4L/m2·s、联合冲洗气强度10L/m2·s、联合冲洗时间5min、水漂洗强度8L/m2·s、水漂洗时间4min,其中气洗强度是影响滤柱反冲洗效果的重要因素。反冲洗前后生物砂滤柱中的生物量减少了5.43～23.18%,生物活性提高了10.53～34.48%。生物砂滤柱对Pb、Cr和UV254有较好的去除效果,去除率分别为67.85～78.45%、59.09～72.73%和19.47～34.74%;分析了滤速、水温等因素对UV254去除效果的影响;探讨了进水UV254与出水浊度之间的关系,研究了DOC与UV254的相关性,其表达式为:y = 0.025 x+ 0.0543,R2 = 0.8838。同时生物砂滤柱对BDOC、TP具有较好的去除效果,平均去除率为61.05%和65.35%。当水温在5.2℃～10.2℃时,生物砂滤柱对NH4+-N的去除率为51.31～66.35%,但对CODMn的去除率仅为9.18～12.36%,其生物活性为0.029～0.067 mgO2 /h·g,仅为常温条件下的45.53%;同时应用过程诊断层次分析法对低温条件下生物砂滤柱去除有机物的影响因素进行分析,表明水温、基质浓度、滤速为重要的影响因素,其权重分别为0.318、0.270和0.118。