河水處理-凈水站水處理中的生物預(yù)處理介紹

生物預(yù)處理

采用生物預(yù)處理的必要性

我們采用CODcr表示水中有機物的生物耗氧量，而用CODmn作為衡量水中有機物相對含量的綜合指標；水中CODmn常大于5~7mg/L。2001年衛(wèi)生部規(guī)定飲用水CODmn不超過3mg/L，氨不超過0.5mg/L,要達到這個要求，常規(guī)處理是難以達到的。

在絮凝、沉淀、過濾等常規(guī)處理工藝前，采用生物方法直接處理原水則稱為生物預(yù)處理。它借助微生物的生命活動對水中的有機污染物及氨氮、亞硝酸鹽或鐵鹽等無機物進行初步去除，從而蓋上水的混凝沉淀性能，使后續(xù)傳統(tǒng)工藝更好的發(fā)揮作用。微污染原水中的有機基質(zhì)、氨氮和亞硝酸鹽等濃度，相對于污水而言都是很低的，去除的項目不是以BOD為主，而是以氨氮、鐵錳、藻類為主。生物預(yù)處理工藝適用于氨、鐵錳濃度高而濁度不高的水源，用生物預(yù)處理的方法來處理微污染原水。常用的構(gòu)筑物主要有生物接觸氧化池、曝氣生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤等。

生物膜法的性能和特點

生物膜法是指在好氧條件下利用附著在載體上的生物膜對水中生物可降解物質(zhì)進行去除的一種方法。生物膜中對有機物起分解作用的微生物主要是細菌，原生物只起輔助作用。生物膜具有比表面積大，氧化能力強，管理簡便等優(yōu)點，是處理水中有機污染物的有效方法。與其他技術(shù)相比，生物膜法還具有節(jié)省動力消耗、水力停留時間短等特點，尤其適用于低有機物含量。

彈性立體填料生物接觸氧化池

簡介

由于彈性立體填料為生物載體的生物接觸氧化池具有經(jīng)濟高效、不會堵塞、管理方便和運行穩(wěn)定等顯著優(yōu)點，近年來已在多處水廠或工程中推廣應(yīng)用。1996年6月，在寧波市梅林水廠建成了**座彈性立體填料的生物接觸氧化預(yù)處理池，設(shè)計水量規(guī)模顯著去除受污染的姚江原水的氨、CODmn等污染物。在氣水比為（0.5~0.7）：1、池水停留時間為1.4~2.0h的條件下，常溫情況下一般能去除原水中氨氮70%~90%，亞硝酸氮60%~80%，CODmn20%~30%,總有機碳20%左右。

彈性立體填料是由許多根富有彈性的、直徑0.5mm左右的聚烯烴類塑料短絲串接在中心繩上而成,各條填料單元的上下端分別平行地垂直固定在生化池中的吊索或吊桿上。各填料單元在平面上通常呈梅花形組裝布置,如圖11-2。彈性填料下方設(shè)曝氣管系統(tǒng)和排泥系統(tǒng),生物接觸氧化池布置見圖11-3。

彈性立體填料生化池技術(shù)在浙江省嘉興市、上海市、廣東省、深圳市等地的多處水廠或工程中使用,取得了良好效果。

2.去除污染物的效果

生物接觸氧化預(yù)處理工藝能去除飲用水中那些用常規(guī)方法不能有效去除的污染物,對污染原水中可生物降解的有機物、合成有機化合物、氨氮、硝酸鹽、色度、嗅味、濁度、藻類以及鐵、錳等均有良好的去除效果。

生物接觸氧化作為一種預(yù)處理工藝,既改善了原水的混凝沉淀性能,能使后續(xù)工藝順利進行;又減少了水中“三致”物前體物的量,降低了致突變物活性,改善了出水水質(zhì);還減少了細菌在配水管網(wǎng)中重新孳生的可能性。

氨氮和亞硝酸氮的去除   生物接觸氧化池內(nèi)同時存在著兩種主要的生物作用:一是生物硝化作用,二是有機物的生物氧化作用。進行生物硝化作用的主要是硝化細菌。硝化細菌是一種自養(yǎng)型細菌,它以二氧化碳作為碳源,以氨氮或亞硝酸氮作為氮源,在好氧條件下,通過硝化作用,被氧化為硝酸氮。

在污染原水中,氨氮濃度一般較高。當(dāng)氨氮濃度超過0.5mg/L時,水廠運行即產(chǎn)生困難超過1mg/L時,不僅運行困難,而且出水的安全性受到威脅。飲用水中建議上限濃度為0.5mg。

生物接觸氧化對氨氮的去除   效果很好。在內(nèi)徑20mm的玻璃鋼蜂窩填料,在水溫11.5~24℃、水在填料中停留時間1.3~1.83h的條件下,氨氮去除率為67.9%~81.8%。

有機物與色度、嗅味的去除   生物接觸氧化法可去除原水中大部分可生物降解的有度和嗅味。采用填料高2m的生物陶粒接觸氧化工藝處理原水,在氣水比（1:1）~（1:2）、水力停留時間42~85min、濾速1.42~2.86m/h的條件下,CODmn平均去除率為28.5%,最高去除率達55.8%。色度平均去除率47.7%,嗅閾值平均去除率61.1%。

濁度的去除   對于顆粒狀填料(如陶粒)生物接觸氧化池,濁度的去除主要靠陶粒的機械截留作用和接觸絮凝作用;對于彈性填料和蜂窩填料生物接觸氧化池,濁庋的去除主要靠生物膜對懸浮物的絮凝吸附作用,使之成為較大顆粒而沉淀于池底。

生物接觸氧化工藝能有效降低有機物污染原水中膠粒的電位值,降低幅度達14.4%~37.2%,從而使膠粒易于脫穩(wěn)而凝聚。經(jīng)過生物接觸氧化預(yù)處理,原水濁度平均可去除60%左右,后續(xù)工藝中原水混凝所需混凝劑可節(jié)約30%左右。在投加同樣混凝劑條件下,經(jīng)過生物預(yù)處理絮凝體形成和生長速度較快,絮體粒徑較大,提高了傳統(tǒng)處理工藝的水質(zhì)。

藻類的去除   生物接觸氧化預(yù)處理可有效去除富營養(yǎng)水體中的藻類。在氣水比(1:1)~(2:1),水力負荷10m3/(m2·h)、水溫5~20℃條件下,除藻率達60%~92%。

鐵錳的去除   生物接觸氧化對鐵、錳的去除機理可能是由于生物池中的水經(jīng)曝氣后含有較高的溶解氧,部分低價鐵、錳被氧化成高價鐵、錳而去除,其余部分被微生物吸收利用。污染原水中通常含有較高濃度的鐵和錳。