沸石-活性炭復(fù)合濾料生物濾池與O3-BAC組合工藝處理微污染水源水中試研究.pdf

1、目前，我國水體水質(zhì)日益惡化，飲用水源水污染現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，常規(guī)凈水處理工藝難以有效去除受污染水源水中的有機(jī)物、氨氮等污染物，出水水質(zhì)不能滿足飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。因此，尋求高效、經(jīng)濟(jì)的微污染水源水處理工藝是一項(xiàng)重要而又迫切的課題。
　　 本課題以受污染的滏陽河水源水為試驗(yàn)原水，進(jìn)行了“混凝沉淀+沸石-活性炭復(fù)合濾料生物濾池+O3-BAC”組合工藝深度處理微污染水源水的中試研究。研究了沸石-活性炭復(fù)合濾料對氨氮、有機(jī)物的靜態(tài)吸附性能；通過

2、考察水力負(fù)荷、氣水比、溫度、填裝高度等對沸石-活性炭復(fù)合濾料生物濾池除污效果的影響，對沸石-活性炭復(fù)合濾料生物濾池進(jìn)行運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化控制及效果分析；為了從理論上進(jìn)一步了解沸石-活性炭復(fù)合濾料生物濾池，根據(jù)試驗(yàn)條件和理論分析，建立了適用于沸石—活性炭復(fù)合濾料生物濾池的動力學(xué)模型；通過考察臭氧投加量、BAC柱濾速、BAC柱填裝高度、溫度等對O3-BAC工藝除污效果的影響，對O3-BAC工藝進(jìn)行運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化控制和效果分析；基于以上分析，本課題進(jìn)

3、行了“混凝沉淀+沸石-活性炭復(fù)合濾料生物濾池+O3-BAC”組合工藝的動態(tài)試驗(yàn)研究，對該組合工藝的凈水效果進(jìn)行考察。
　　 沸石-活性炭復(fù)合濾料靜態(tài)吸附試驗(yàn)表明，該濾料對原水中的UV254和NH4+-N有一定的去除效果，且具有吸附迅速的特點(diǎn)。吸附40min后，對UV254的去除率為21.7％，對NH4+-N的去除率為34.5％。
　　 沸石-活性炭復(fù)合濾料對NH4+-N的吸附能力受吸附時間、濾料用量、氨氮濃度等因素的影響

4、。在一定范圍內(nèi)，隨著吸附時間、濾料用量以及氨氮濃度的增加，氨氮的去除率增大。通過靜態(tài)吸附試驗(yàn)，得到沸石-活性炭復(fù)合濾料的吸附等溫式。
　　 試驗(yàn)結(jié)果表明，沸石-活性炭復(fù)合濾料生物濾池的最佳運(yùn)行條件為：進(jìn)水流量為98.0L/h，水力負(fù)荷為5.0m/h，氣水比為1.0。當(dāng)水溫為21～27.5℃時，在最佳運(yùn)行條件下，沸石-活性炭復(fù)合濾料生物濾池對濁度、CODMn、UV254、NH4+-N、NO2--N、色度具有較好的去除效果，平均去除

5、率分別為72.8％、30.2％、25.5％、76.8％、79.3％、69.4％。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，確定其在低基質(zhì)條件下去除有機(jī)污染物質(zhì)的動力學(xué)模型為S/S0=exp(-0.0418h/q0.7414)。
　　 當(dāng)臭氧接觸時間為12～15min，臭氧投加量為2.0mg/L，BAC柱濾速為6.0m/h，水溫為21～27.5℃時，O3-BAC工藝的除污效果最佳，對濁度、CODMn、UV254、NH4+-N、NO2--N、色度的平均去除率分

6、別為61.2％、56.6％、65.9％、68.3％、98.3％、85.8％。
　　 控制BAC柱濾速為6.0m/h，對BAC柱不同炭層高度處的除污效果進(jìn)行分析。試驗(yàn)結(jié)果表明，BAC柱對濁度的去除主要集中在前200mm高度范圍內(nèi)，對有機(jī)物和氨氮的去除主要集中在前600mm高度范圍內(nèi)，因此，綜合考慮，BAC柱的最佳填充高度確定為600mm。
　　 本試驗(yàn)選用聚合氯化鋁 (PAC)作為混凝劑，通過燒杯混凝試驗(yàn)確定最佳投加量為2

7、5mg/L。組合工藝中混凝池、斜板沉淀池、沸石-活性炭復(fù)合濾料生物濾池、臭氧接觸池及BAC濾池的運(yùn)行參數(shù)分別為：混凝劑PAC投加量為25mg/L，混凝池水力停留時間為20min，斜板沉淀池的水力停留時間為60min，沸石-活性炭復(fù)合濾料生物濾池濾速為5.0m/h，對應(yīng)的空床接觸時間(EBCT)為12min，氣水比為1.0，臭氧接觸時間控制在12～15min，臭氧投加量為2.0mg/L，BAC濾池濾速為6.0m/h，對應(yīng)的空床接觸時間(E

8、BCT)為10min。在此運(yùn)行條件下，組合工藝對CODMn、UV254、NH4+-N、NO2--N、濁度、色度的平均去除率分別為76.9％、80.5％、93.9％、99.7％、97.3％、95.8％。出水平均CODMn、UV254、NH4+-N、濁度、色度分別為1.81mg/L、0.031cm-1、0.12mg/L、0.29NTU、1.5度，出水NO2--N濃度小于0.003mg/L，低于檢測限，出水水質(zhì)優(yōu)于《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB