高錳酸鹽預(yù)氧化—生物活性炭聯(lián)用工藝除污染效能與機制.pdf

1、飲用水水源普遍污染已成為給水處理所面臨的主要問題，尋求適合我國國情的簡易、高效、低耗的給水強化處理技術(shù)是解決我國目前水源普遍污染和水資源短缺問題的有效途徑。強化常規(guī)給水處理工藝由于具有基建投資小、處理效率高和運行管理方便等特點而受到廣泛關(guān)注，本文針對微污染水源飲用水處理這一熱點問題，首次提出了一種新型微污染水源強化處理工藝，將高錳酸鹽預(yù)氧化強化混凝工藝與生物活性炭強化過濾工藝相結(jié)合，綜合利用多種測試手段，研究了高錳酸鹽預(yù)氧化與生物活性炭

2、聯(lián)用工藝的運行效果和影響因素，并對高錳酸鹽預(yù)氧化強化后續(xù)生物活性炭工藝的除污染機理進(jìn)行了探討。
　　實驗考察了高錳酸鹽預(yù)氧化與生物活性炭聯(lián)用工藝的除污染效能。與常規(guī)混凝工藝相比，經(jīng)高錳酸鹽預(yù)氧化，混凝工藝對藻類、濁度、CODMn和UV254的相對平均提高幅度分別為39.1％、42.0%、9.4%和6.8%；將砂濾池部分濾料用活性炭取代形成的生物活性炭有效地強化了過濾工藝的除污染效能，與石英砂過濾工藝相比，生物活性炭工藝對CODMn

3、、UV254、濁度、NH3-N、NO2-N和藻類的相對平均提高幅度分別為32.5%、19.2%、60.3%、57.5%、75.8%和80.8%。
　　發(fā)現(xiàn)高錳酸鹽預(yù)氧化強化了生物活性炭工藝的除污染效能。與單獨生物活性炭工藝相比，經(jīng)高錳酸鹽預(yù)氧化后，生物活性炭工藝對有機物、NH3-N和NO2-N的去除率分別提高了5.4%、11.9%和13.0%。
　　高錳酸鹽與臭氧預(yù)氧化均能夠提高原水的可生化性，促進(jìn)生物膜生長，提高生物活性。

4、穩(wěn)定期生物活性炭工藝出水水質(zhì)測定表明，高錳酸鹽預(yù)氧化-生物活性炭聯(lián)用工藝出水水質(zhì)優(yōu)于臭氧預(yù)氧化-生物活性炭聯(lián)用工藝的出水水質(zhì)。
　　發(fā)現(xiàn)高錳酸鹽預(yù)氧化改善了后續(xù)生物活性炭工藝的吸附特性和生物氧化特性。高錳酸鹽預(yù)氧化工藝一方面通過強化混凝，降低了活性炭上沉積的有機物和無機物含量，有效地減少了活性炭孔隙堵塞，提高了活性炭的吸附性能；另一方面，高錳酸鹽在強化混凝工藝去除大分子有機物的同時，增加了小分子（0～3ku）有機物含量，小分子有機

5、物的增加提高了原水的可生化性。
　　實驗考察了單獨生物活性炭工藝和高錳酸鹽預(yù)氧化后生物活性炭工藝中微生物的特性。電鏡觀測結(jié)果表明，兩組生物活性炭上的細(xì)菌都以球菌和桿菌為主，但經(jīng)高錳酸鹽預(yù)氧化后，生物活性炭上出現(xiàn)了大的團簇結(jié)構(gòu)，對細(xì)菌能夠起到保護作用。生物活性炭上菌種的分離結(jié)果表明，大多數(shù)細(xì)菌為革蘭氏陽性菌，其中以芽孢桿菌屬數(shù)量最多。經(jīng)高錳酸鹽預(yù)氧化后，生物活性炭上種屬更加單一化，優(yōu)勢菌所占比例增加，其中芽孢桿菌屬占到50%以上。<

6、br>　　分析了高錳酸鹽預(yù)氧化強化后續(xù)生物活性炭工藝硝化性能的機理。兩組生物活性炭中硝化菌的種屬類別和分布規(guī)律是一致的。亞硝酸菌種屬分別為亞硝化螺屬和亞硝化單細(xì)胞屬，硝酸菌種屬分別為硝化桿菌屬和硝化刺菌屬。高錳酸鹽預(yù)氧化促進(jìn)了后續(xù)生物活性炭中硝化細(xì)菌的生長，這是高錳酸鹽預(yù)氧化強化后續(xù)生物活性炭工藝去除氨氮和亞硝酸鹽氮的主要原因。
　　高錳酸鹽預(yù)氧化與生物活性炭聯(lián)用工藝包含了化學(xué)氧化、吸附、生物氧化等多種過程，在給水處理中應(yīng)用可不改