核桃殼-陶粒填料曝氣生物濾池處理氨氮廢水的研究.pdf

1、隨著國家對廢水的排放指標要求越來越嚴格，氨氮對水資源的影響開始進入人們的視線。曝氣生物濾池(BAF)則是一種新型的脫氮生物膜反應器，在處理氨氮廢水方面已經(jīng)有明顯的進展，但是大部分研究主要基于無機填料。
　　本次實驗對比研究了核桃殼、陶粒、核桃殼-陶粒組合填料曝氣生物濾池的氨氮去除性能，主要對曝氣生物濾池的掛膜啟動、反應器運行參數(shù)的優(yōu)化、沿程生化特性、沿程濾料表觀以及濾料表面附著生物膜和生物相的變化等方面進行了對比研究。并得到了以下

2、結(jié)論:
　　1)核桃殼吸附氨氮的動力學和影響因素研究表明，氨氮的吸附量隨著溫度的升高，核桃殼的吸附量更好。285K、300K、310K條件下最大吸附量分別為0.45、0.58和0.6 g/kg。核桃殼對氨氮的吸附最佳pH為8.5，通過對吸附過程動力學參數(shù)的計算，二級動力學能夠更好地描述此吸附過程，吸附特征可以用Langmuir方程描述，并且隨著鈉離子濃度的增長，核桃殼對氨氮的吸附能力持續(xù)下降，而Cr3+對于核桃殼的吸附并沒有明顯的

3、影響
　　2)曝氣生物濾池掛膜啟動試驗結(jié)果表明:三種填料BAF都能成功掛膜，核桃殼、陶粒、組合填料BAF掛膜周期分別為18d、14d、17d。核桃殼、陶粒、組合填料BAF啟動期間CODCr去除率最終分別穩(wěn)定在93.25％、80％、94.03％。核桃殼、陶粒、組合填料BAF對氨氮的去除率分別穩(wěn)定在73％、54％、65％左右。硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮變化趨勢表明三種填料反應器中存在硝化和反硝化作用。pH、DO的變化可以反應濾池中硝化作用進行的

4、程度，并且說明充足的氧氣以及偏堿性pH，是成功掛膜的必要條件。相比之下，以陶粒作為填料掛膜啟動稍快，但是核桃殼、組合填料對于CODCr、氨氮的去除更具優(yōu)勢。
　　3)優(yōu)化工藝參數(shù)結(jié)果顯示核桃殼、組合填料、陶粒BAF最佳工藝參數(shù):氨氮濃度均為70mg/L、氣水比分別為6∶1、6∶1、9∶1，水力負荷均為0.06m3/(m2·h)。各自最佳運行參數(shù)下氨氮去除率分別為:81.62％、79.35％、71.43％。核桃殼、組合填料工藝對氨氮

5、的去除效率更高，有更好的抗沖擊負荷性能。
　　4)曝氣生物濾池沿程化學參數(shù)測定研究結(jié)果表明，核桃殼、陶粒、組合填料BAF對CODCr的去除率分別為94.3％、94.2％、91.42％。最佳去除濾料層段自下而上分別為0-30cm、0-15cm、0-15cm。對氨氮的去除率分別為86.26％、73.43％、75％。最佳去除濾料層分別為30-45cm、15-30cm、15-30cm。沿程pH的變化驗證了氨氮的去除規(guī)律。
　　5)曝

6、氣生物濾池沿程生物膜量測定結(jié)果顯示，脂磷法和MLVSS法測定的生物膜量趨勢一致。核桃殼填料BAF最大生物膜量在0-30cm段濾料層，陶粒填料BAF則在45cm濾層左右。最大生物膜量分別為0.0615 gVSS/g(脂磷法測定結(jié)果為16.11 nmolP/g)、0.00305gVSS/g、(脂磷法測定結(jié)果為7.81nmol P/g)。掃描電鏡結(jié)果顯示核桃殼填料BAF生物膜沿著濾料層高度生物膜量逐漸減少。核桃殼BAF沿程填料在0-45cm處