负荷对生物接触氧化修复微污染河流的影响.pdf
《负荷对生物接触氧化修复微污染河流的影响.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《负荷对生物接触氧化修复微污染河流的影响.pdf(7页珍藏版)》请在文库网上搜索。
1、 年月J o u r n a l o fG r e e nS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y第 卷第 期收稿日期:作者简介:周宁(),男,硕士研究生,主要从事饮用水次生污染研究.通讯作者:康佳(),女,博士,讲师,主要从事饮用水安全保障理论与技术研究.负负荷荷对对生生物物接接触触氧氧化化修修复复微微污污染染河河流流的的影影响响周 宁,康 佳,宋楚琼(华北水利水电大学 环境与市政工程学院,河南 郑州 )摘要:为考察负荷变化对于跌水曝气生物接触氧化系统修复微污染河流的影响,在重庆市高峰镇鹿山河周边建立了旁路修复系统.试验结果表明:水力停留时间由 h延长至 h
2、后,系统对鹿山河中高锰酸盐指数(C O DM n)、氨氮(NH N)、总氮(T N)及总磷(T P)的平均去除率显著提升,对河流的修复效果显著增强.各污染物出水浓度随进水负荷的提升而增加,两者之间具有显著的线性关系,此外,T P、NH N的去除负荷与进水负荷近似服从对数关系.系统抗各污染物冲击负荷的能力表现为:C O DM nT PNH N T N.随着跌水曝气生物接触氧化系统级数的增加,除T N外,各污染物的去除负荷均表现为一级跌水最高,二级跌水与三级跌水次之且相当;沿程出水负荷表现出逐渐降低的趋势.关键词:负荷;跌水曝气;生物接触氧化;微污染河流中图分类号:X 文献标识码:A文章编号:()
3、I m p a c t o f t h eL o a d i n gR a t eo nt h eR e m e d i a t i o no fM i c r o p o l l u t e dR i v e r sb yB i o l o g i c a lC o n t a c tO x i d a t i o nP r o c e s sZ h o uN i n g,K a n gJ i a,S o n gC h u q i o n g(S c h o o l o fE n v i r o n m e n t a la n dM u n i c i p a lE n g i n e e
4、 r i n g,N o r t hC h i n aU n i v e r s i t yo fW a t e rR e s o u r c e sa n dE l e c t r i cP o w e r,Z h e n g z h o u,H e n a n ,C h i n a)A b s t r a c t:T o i n v e s t i g a t e t h e i m p a c to f l o a dv a r i a t i o n so nt h e r e m e d i a t i o no fm i c r o p o l l u t e dr i v e r
5、 sb yt h ew a t e r d r o p p i n ga e r a t e db i o l o g i c a lc o n t a c to x i d a t i o ns y s t e m,ab y p a s sr e m e d i a t i o ns y s t e m w a se s t a b l i s h e da r o u n dt h eL u s h a nR i v e r i nG a o f e n gT o w n,C h o n g q i n g T h er e s u l t ss h o w e dt h a ta f t
6、 e rt h eHR Tw a s e x t e n d e d f r o m ht o h,t h e a v e r a g e r e m o v a l e f f i c i e n c i e so fC O DM n,NH N,T Na n dT Pw e r es i g n i f i c a n t l yi n c r e a s e d,a n dt h er e s t o r a t i o ne f f e c to f t h er i v e rw e r es i g n i f i c a n t l ye n h a n c e d T h ee
7、f f l u e n tc o n c e n t r a t i o n so f e a c hp o l l u t a n t i n c r e a s ew i t ht h e i n c r e a s eo f t h e i n f l u e n t l o a d s,a n dt h e r e i sas i g n i f i c a n tl i n e a rc o r r e l a t i o nb e t w e e nt h e m I na d d i t i o n,t h er e m o v a l l o a d so fT Pa n dN
8、H Na r el o g a r i t h m i c a l l yc o r r e l a t e dw i t ht h e c o r r e s p o n d i n g i n f l u e n t l o a d s T h e a b i l i t yo f t h e s y s t e mt o r e s i s t t h e s h o c k l o a d so f v a r i o u sp o l l u t a n t sc a nb ee x p r e s s e da s:C O DM n T P NH N T NW i t ht h e
9、i n c r e a s ei nt h es t a g en u m b e ro f t h ew a t e rd r o p p i n ga e r a t e db i o l o g i c a lc o n t a c to x i d a t i o ns y s t e m,t h er e m o v a l l o a d sa r et h eh i g h e s t i nt h e f i r s t l e v e l e x c e p t f o rT N,a n d t h e r e m o v a l l o a d so f t h e s e
10、 c o n d l e v e l a n d t h e t h i r d l e v e la r er e d u c e da n de q u a l;t h ee f f l u e n t l o a d sa l o n gt h es y s t e ms h o wg r a d u a l d e c r e a s e t r e n d s K e yw o r d s:l o a d;w a t e r d r o p p i n ga e r a t i o n;b i o l o g i c a l c o n t a c to x i d a t i o
11、n;m i c r o p o l l u t i o nr i v e r 引言微污染水源水是指受到工农业和生活污水污染,部分 水 质 指 标 超 过 地 表 水 环 境 质 量 标 准(G B )类水体标准的饮用水水源.随着我国工业化脚步的加快和经济的飞速发展,工 年月绿 色 科 技(J o u r n a l o fG r e e nS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y)第 期业产品和农用品的使用量增加,越来越多的污染物排入河流,江河、湖泊的污染问题逐渐成为全国范围内的普遍问题.依据 年 中国环境状况公报,全国地表水监测的 个国控断面(点位)中,类水
12、质断面(点位)占 ,劣类占,主要污染指标为化学需氧量(C O D)、总磷(T P)和高锰酸盐指数(C O DM n).我国水污染形势依然严峻,水源水质处于微污染状态,规范化建设饮用水水源地势在必行.微污染并不意味着低风险,水源水中除有机物含量的增加,加之部分水源水中痕量污染物的存在,使得传统的净水处理工艺无法实现对微污染水源水的达标处理.根据微污染河流与处理系统的相对空间关系,微污染河流修复技术可分为异地处理法、原位处理法和旁路处理法.异地处理法是指将污染较重或水量较大的河流引入附近污水处理厂进行集中处理,再将处理后的水回流至原水体的方法.我国一些城市如贵阳市、广州市等针对污染河流的异地处理均
13、取得了不错的效果.异地处理法的处理效果取决于受纳污水处理厂的工艺及工况,但是受限于成本和规模问题,该方法无法大规模应用,.原位处理法是指通过曝气、投菌等方式直接在河道内对水体进行处理.杜聪等 将用乳酸菌、酵母菌和丝状菌组成的复合菌剂处理受污染水体,结果表明,该复合菌剂对C O D去除率达,对T N、NH N达 以上,水体透明度显著提高;底泥量减少,底泥中微生物多样性大大增加.水体原位生物修复操作简便,在治理水的同时能有效消解底泥,避免底泥释放产生二次污染.但受污染水体的治理是一个复杂的工程,仅凭单一的处理技 术 很 难 达 到 目 的,需 要 多 种 方 法 有 机 结合,.旁路处理法是指在河
14、岸带建立独立的污水处理系统,将部分河水从主河道内分流出来进行单独处理,净化后的水再返回河道.高旭等在野外条件下构建DW(跌水池)、SW(深水池)和QW(浅水池)种装置对微污染河流进行旁路复氧修复,结果表明,种旁路复氧修复装置在较高进水(D O)情况下,能够进一步提升(D O).旁路处理法介于异地处理法和原位处理法之间,既可保证污染河水得到充分有效的处理,保障河道原有各功能的作用(如航运、泄洪等),又不必投入巨资兴建管网,是目前受污染河流治理中值得关注的一个新思路.根据处理系统的工作原理,可分为强化处理技术(强化混凝、强化过滤)、预处理(吸附预处理、生物预处理、化学氧化预处理)、深度处理(活性炭
15、吸附技术、膜过滤技术、光催化氧化技术)以及组合工艺处理(固定化微生物技术、膜与生物反应器结合技术)等.与各种物理、化学处理方法相比,生物方法因低成本高效率的特点依旧是最经济有效的处理方法.针对微污染水源水的水质特点,主要的生物处理方法有人工湿地、膜生物反应器、生物滤池、生物接触氧化法等.人工湿地是一种由土壤、人工介质、植物、微生物构成的污水处理系统.杨旭等 建立水平潜流人工湿地系统对济南玉清湖水库 水 进 行 预 处 理 试 验,结 果 表 明 该 系 统 对C O D、T P、T N和NH N的平均去除率分别达到 、和 .人工湿地因具有高效率、低耗能、低成本的特点被广泛应用于生活污水、工业废
16、水、农业废水等的处理.生物滤池技术主要依靠填料上的微生物降解水体中的有机物、氨氮等污染物质,适用于严重污染的中小河道和支流的水质净化,渗流式生物床则是其在河水处理上的新发展.林岩清等 使用矿石、砖等做复合填料的渗流式生物滤床对河水浊度的平均去除率接近 ,对C O D和NH N的去除率分别达到 和 .膜生物反应器是一种将膜分离单元与生物处理单元相结合而成的新型水处理技术,利用膜的特殊作用替代了传统生物处理工艺中的二沉池,从而减少构筑物的占地面积和污水处理成本.Z h a n g等 利用MB R去除微污染水源中的硝基苯和,三氯苯酚,去除率均超过.生物接触氧化法是一种具有活性污泥法特点的生物膜法处理
17、工艺,能够利用附着在载体上微生物的新陈代谢作用净化污染河流,因其具有高效节能、占地面积小、无须排泥等优点而得到广泛应用.我国福州市东南区水厂采用生物接触氧化法对微污染原水进行预处理,原水的NH N和C O DM n浓度分别为 m g/L,m g/L,在水里停留时间(HR T)为h、气水比条件下,该工艺对NH N和C O DM n的去除率分别可达 和 .无锡市南泉水厂原水呈现季节性藻类、有机污染和NH N超标情况,该厂进水NH N在月份可能出现NH N值超过 m g/L的情况,经过“预氧化生物接触氧化”的预处理后出水基本低于 m g/L.嘉善县丁栅水厂同样采用生物接触氧化法对原水进行预处理,在水
18、里停留周宁,等:负荷对生物接触氧化修复微污染河流的影响环境与安全时间(HR T)为 m i n、气水比为 条件下,NH N去除率能达到,C O DM n的去除率则在左右.相关研究证明,间歇曝气的改良生物接触氧化工艺对主要氮源为NH N的典型低污染河水中的氮磷去除率较高,以间歇曝气模式运行的改良生物接触氧化工艺可以在反应器中形成缺氧和好氧环境,实现高水平的氮、磷去除,同时还能够减少氧气和有机碳源的消耗.此外,缺氧/好氧生物接触氧化反应器中的缺氧环境能够 培 养 出 厌 氧 氨 氧 化 菌,该 菌 能 够 直 接 将NH N和NO N转化为N,同时去除部分总氮(T N).鹿山河是重庆市万州区高峰镇
19、高峰水库水量补给的最主要来源,由于鹿山河周边居民生活区密布,加之附近农田受农药、化肥污染所形成的污水的渗透作用,鹿山河水质受到严重污染.本文根据西南地区山地小城镇地表河流污染特点,选取生物接触氧化工艺旁路修复微污染河流鹿山河,采用跌水的曝气方式,以C O DM n、NH N、T N和T P为评价指标,研究了不同进水负荷下修复系统的处理效果,总结了不同负荷下的出水污染物浓度和去除负荷的变化规律,为西南山地地区微污染河流修复工艺的设计和应用提供依据.材料与方法 试验装置本装置建立于鹿山河周边农田,水泵将从鹿山河中抽取的河水输送至修复装置,图为跌水池的横断面及纵断面图,池长 m,宽 m,跌水级数为级
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 负荷 生物 接触 氧化 修复 污染 河流 影响