磁性生物炭填料BAF處理城市生活污水的試驗研究.pdf

1、曝氣生物濾池（Biological aerated filter，BAF）集物理過濾與生物接觸氧化功能于一體，能夠高效澄清凈化污水。濾料是BAF工藝的核心，選擇一種處理高效、性能優(yōu)越、成本低且對環(huán)境無二次污染的環(huán)境友好型生物填料是今后填料的主要發(fā)展方向。本研究以農(nóng)業(yè)廢棄物果殼制備的生物炭為基礎(chǔ)載體，制備了負載重金屬廢水處理產(chǎn)物的磁性生物炭填料，并進行性能分析。設(shè)計制作并組建了曝氣生物濾池系統(tǒng)。通過掛膜試驗，對比分析普通生物炭填料和磁性生

2、物炭填料的掛膜性能，及相應(yīng)反應(yīng)器處理模擬城市生活污水的效果。采用單因素試驗和正交試驗，探究影響磁性生物炭填料BAF去除污染物效果的各種參數(shù)，并確定最佳參數(shù)組合；對比分析了普通生物炭填料BAF與磁性生物炭填料BAF去除實際生活污水中污染物的效果，并進行了機理分析。得出的主要結(jié)論如下：
　?。?）n(Fe2+)/n(M2+)越高，磁性生物炭填料中鐵氧體飽和磁化率越大。磁性生物炭與普通生物炭相比，比表面積相差較小，表明負載磁性鐵氧體，對

3、生物炭的比表面積影響不大。
　?。?）掛膜過程中，磁性生物炭填料的掛膜速率大于普通生物炭填料，磁性生物炭填料掛膜成功僅需13天，而普通生物炭填料則需要15天。磁性生物炭填料BAF穩(wěn)定出水時，對COD、NH4+-N和TP的去除率分別為95.8％、90%和77.6%，均大于普通生物炭填料BAF的92.7%、72.7%和65.8%。
　?。?）單因素試驗結(jié)果表明，HRT、DO、進水有機負荷及填料填充率對污染物去除效果有較大影響。H

4、RT、DO、進水有機負荷及填料填充率四個因素的正交試驗結(jié)果表明，組合條件為進水有機負荷450mg/L、HRT10h、DO3mg/L、填料填充率35%時，污染物去除效果最好。
　　（4）通過兩種填料曝氣生物濾池處理實際生活污水的試驗研究，發(fā)現(xiàn)磁性生物炭BAF對COD、NH4+-N、TP的去除效果均好于普通生物炭填料BAF，與處理模擬污水試驗結(jié)果一致；并且磁性生物炭填料BAF抗沖擊負荷能力優(yōu)于普通生物炭填料BAF。
　?。?）生

5、物膜鏡檢分析表明，磁性生物炭填料和普通生物炭填料均含有大量的細菌類微生物與原后生動物，但前者微生物數(shù)量明顯多于后者；通過對兩種生物膜填料上微生物的脫氫酶活性分析表明，在一定范圍內(nèi)鐵氧體磁性可提高微生物的脫氫酶活性。隨著填料上鐵氧體飽和磁化率的增加，生物膜的脫氫酶活性并沒有明顯增加。
　　本文采用農(nóng)業(yè)廢棄物果殼制作的生物炭作為基本載體，制備曝氣生物濾池用磁性生物炭填料，不僅可以有效解決農(nóng)業(yè)廢棄物亂堆亂放的問題，進行資源化利用，同時制