生物接触氧化法处理微污染源水的研究进展与应用
生物接触氧化法的优缺点
生物接触氧化法的优缺点生物接触氧化法是一种利用微生物进行废水处理的方法，其主要原理是通过微生物代谢过程中产生的酶类和其他功能物质，将有机废水中的有毒有害物质进行分解和降解，从而达到净化水质的目的。
下面我将从优点和缺点两个方面来介绍生物接触氧化法。
优点：1.处理效果好：生物接触氧化法对于有机物质、色度、悬浮物等废水污染物有很好的降解和除去效果。
尤其是对于高浓度有机物质的废水，其处理效果更为明显。
2.进程简单：生物接触氧化法不需要复杂的设备和复杂的操作，一般只需要建立适合微生物生长的环境，培养适合微生物种类即可。
因此，流程相对简单，维护和操作成本相对较低。
3.操作稳定性好：生物接触氧化法具有操作稳定性好的特点，对于废水水质的变化较为适应。
微生物自身具有较高的适应能力，可以在不同温度、pH值等条件下生存和繁殖。
同时，微生物可以通过自我调节和自主进化的方式来适应外部环境的变化，从而保证处理效果的稳定性。
4.投资成本低：相对于传统的物理化学方法，生物接触氧化法的投资成本相对较低。
因为该方法所需的设备相对简单，不需要大量的化学试剂和能源，降低了运行成本和投资风险。
缺点：1.处理速度慢：生物接触氧化法处理过程需要一定的时间，而且速度相对较慢，处理效果对微生物的生长和繁殖速度有一定的依赖。
因此，在一些情况下，处理效果可能不如一些物理化学方法快速和显著。
2.对环境因素敏感：微生物在生物接触氧化过程中需要适宜的温度、pH值、氧气供应等环境因素的支持。
一旦环境因素出现较大波动，可能会导致微生物的死亡或者生长停滞，从而影响处理效果。
3.对抗毒物的能力有限：一些废水中含有较高浓度的有毒有害物质，这些物质对微生物的生长和繁殖能力有一定的抑制作用。
因此，在处理含有大量有毒有害物质的废水时，生物接触氧化法的处理效果可能会受到影响。
总的来说，生物接触氧化法是一种具有一定优势和缺点的废水处理方法。
在实际应用中，需要根据废水水质情况、处理要求和经济实际等因素进行综合考虑，选择合适的废水处理方法。
《2024年高级氧化法处理抗生素废水研究进展》范文
《高级氧化法处理抗生素废水研究进展》篇一一、引言随着现代医药工业的迅猛发展，抗生素类废水的排放量不断增加，其难降解性对生态环境造成了严重威胁。
传统的废水处理方法往往难以有效去除抗生素及其衍生物，这促使了高级氧化法（AOPs）在抗生素废水处理中的广泛应用。
本文旨在探讨高级氧化法处理抗生素废水的最新研究进展，分析其技术优势与挑战，为未来研究提供参考。
二、抗生素废水特性及传统处理方法局限性抗生素废水具有成分复杂、生物毒性大、难降解等特点，传统的生物处理法往往难以有效去除其中的微量抗生素。
传统的物理化学方法如吸附、沉淀等，虽然能暂时降低污染物浓度，但并不能彻底破坏抗生素的结构。
因此，探索更高效的处理技术势在必行。
三、高级氧化法原理及技术分类高级氧化法利用强氧化剂（如羟基自由基）产生的高反应活性物质，将有机污染物彻底矿化为低分子量化合物或完全矿化为二氧化碳和水。
根据使用的氧化剂和反应原理的不同，高级氧化法主要分为臭氧氧化法、湿式催化氧化法、电化学氧化法、光催化氧化法等。
四、高级氧化法在抗生素废水处理中的应用及效果（一）臭氧氧化法：臭氧能够有效地与抗生素发生反应，破坏其结构。
研究显示，通过调整臭氧投加量及反应条件，可有效提高抗生素废水的可生化性，为后续生物处理提供便利。
（二）湿式催化氧化法：此方法在高温高压条件下，利用催化剂加速反应过程，将有机物迅速转化为二氧化碳和水。
研究表明，湿式催化氧化法在处理高浓度抗生素废水时表现出色。
（三）电化学氧化法：电化学方法能够通过电生自由基或直接氧化还原反应降解抗生素。
该方法设备简单、操作方便，对环境友好，近年来受到了广泛关注。
（四）光催化氧化法：利用光催化剂（如二氧化钛）在光照条件下产生自由基团与有机物反应，光催化法对抗生素类物质具有良好的去除效果，具有较好的发展前景。
五、研究进展与挑战近年的研究表明，高级氧化法在处理抗生素废水方面取得了显著成效。
多种高级氧化技术的联合使用更是提高了处理效率，如臭氧-生物活性炭联合工艺、电-Fenton工艺等。
水污染治理技术的研究现状与应用
水污染治理技术的研究现状与应用随着全球化进程的加速，人们对能源和资源的需求越来越大。
水作为生命之源和人类生存的必须元素，其保护和治理一直是全球社会关注的焦点。
然而，水污染问题直接影响人类健康和可持续发展，已经成为不容忽视的挑战。
针对水污染问题，科学家们一直在不断探索和研究各种污染治理技术，以保护水资源和环境。
本文将探讨当前水污染治理技术的研究现状、应用和前景。
1. 水污染的类型和来源水污染是指水体中存在有毒有害物质、生物和化学物质等超过一定浓度，使水体无法满足人类生活和生产的需求，对人类健康和生态环境造成危害和损害的现象。
水污染的来源包括城市垃圾污水、工业废水、农业非点源污染、河湖污染等。
城市垃圾污水是城市生活排放的废水，其主要污染物包括有机物质、氮、磷等物质。
工业废水是工业生产中排放的废水，其污染物种类和浓度复杂多样，包括重金属、有机物质、氮、磷等。
农业非点源污染主要来自化肥、农药等农业生产过程中的污染物，其主要污染物为氮、磷和农药。
河湖污染主要来自农业、生活污水和工业等不同来源的排放和流入河湖的污染物。
2. 水污染治理技术的研究现状在水污染治理技术的研究中，传统的物理、化学和生物处理方法已经发展成为多元化、集成化和智能化的技术。
目前，常用的治理技术主要包括物理处理、化学处理、生物处理和高级氧化技术等。
物理处理技术包括筛网、沉淀、过滤和吸附等方法。
筛网是一种物理过滤技术，能够去除废水中的杂质。
沉淀能够通过重力作用来使污染物质沉淀到底部，从而分离出澄清水。
过滤技术能通过介质将污染物质滤出废水。
吸附技术是一种去除有机物质的有效方法。
化学处理技术包括氧化、还原和络合等方法。
氧化作为一种有机物质的主要消化方式，其本质是加入氧化剂使有机化合物被氧化分解。
还原技术则是将溶解性有机物质还原成不溶解物质，然后通过沉淀方式进行分离。
络合技术则是利用化学物质化学计量反应的原理，使金属离子和络合剂组成络合物质，从而分离和去除废水中的金属离子。
水解酸化——生物接触氧化法处理印染废水
我国纺织 印染行业排 出的废水是污染 我 国水 环境 的主 要污 染 源之 一 ， 印染废
水 具 有 高 浓 度 、 高 色 度 、成 份 复 杂 并 含 有 生物 难 降解 的有毒 物 质及 排水 大 、水
活污水及回流污泥充分混 合 ，保证 进入水 解酸化池的废水营养全面且Ｐ Ｈ值在７ ０ ～１
母的 ： 采 用 改 良 的 水 解 酸 化一 一 生 物 接 触 氧 化 工 艺 处 理 纺 撅 印 染 废 水 方 法 ： 采 取 预 曝
了如 下工 艺流 程 ，见 图 １。
气、游泥 回流和 分级 沉淀等措施 ，ｃ Ｄ 去 除率 ０ 约痨 ９ Ｓ ％，脱 色效 果可达 到９ ． ７ ％，最终 出 水水质达到纺织行业标准 （ Ｂ ２ ７— ９ ）一 Ｇ ４８ ２ 级标 准的要 求 结论 ：该工 艺具有 剩 余污泥
之 间 ，即满 足后 续 处 理 单 元 中 微 生 物 进 行
正常生命活动所必需的生化条件 。调节池 出水经潜污泵提升至厌氧池 ，水解酸化后 再 进入接触化池 ，在 此降解绝大部 分的有
进入 接触 氧化 池 则大量 耗氧 ，可 使池 内 溶解氧 急剧 下降 。因此 ，采用预曝 气能 有效 地将 硫化 物 氧化或 吹 脱去 除 ，而 且
及回流污泥 ；池底设穿孔管曝气 ，进行预
曝 气氧化或吹脱硫化物 ，并使酸 、碱 、生
染 色 时 ， 由于 硫 化 染 料 上 色 力 较
低 ，染 色废 水 中残余 的燃料 及 硫化 碱助 剂含 量较 高 ，硫化 物 对微 生物具 有很 强 的抑 制和 毒害 作 用 ，从而 使处 理池 运行
后， 再经污泥泵连续 回流至预曝气调节池。
微污染水源水处理技术的研究探讨
２ 结 论
微污染水源水给传统的饮用水处理带来 了严重的挑战 的处理工艺 ， 保证 饮 目前 ， 在微 污染水源水 处理过程 中 ， 使 用 的预处 理技术 主要 在实际工作 中，
有 吸附预处理技术 、化学氧化 预处理技术 和生物 氧化预处理技 用水 的安 全 性 。 术。 在这其 中， 对 于吸附预处理技术来说 ， 其主要是利用吸附剂所 参 考 文 献 １ １ 陈莉， 范跃华 ． 微污染源 水的处理技术发展 与探讨 ［ Ｊ ］ ． 重庆 环境 具备 的吸附特性来去 除微 污染水源水中的少量有机污染物 ， 在这 『
个过程 中， 使 用 比较多 的吸附剂是活性 炭 、 沸石 、 粘土及硅 藻土 。 科学， ２ ０ ０ ２ ， ２ ４ （ ６ ） ： ６ ７ — ７ ０ ． 而 目前该技术存 在的主要问题是吸附剂难 以回收利用 ， 这使得该 『 ２ １ ５ Ｅ ＊ １ ］ 平， 薛春 阳， 郭迎庆 ， 等． Ｔ ｉ Ｏ ２ ／ Ｐ Ｐ填料光催化氧化预处理微
的 理论 参考 。
１微污 染水 源水 处 理技术 分 析
大分 子 ， 难 降解 的有机物 得到降解 ， 还可 以使得活性 炭更好 的发 挥其 吸附 Ｉ 生能 。 另外活性炭 中大量 生长 的微生物可以使得 活性炭
的处理效果进 一步得到提高 ， 同时也通过分解活性炭 中得有机物 １ ． １微 污 染 水 源 水 传 统 工 艺 强 化处 理技 术 使得 活性炭 的寿命 得到延长。对于生物活性炭技术 来说 ， 其主要 对 于原有 的饮用水 处理工艺 进行 改进 和强化是 目前 微污染 是通 过活性炭 的吸附作用 和活性炭上 的微生物 的生 物氧化作用 水源水处理 中经常使用 的手段 ， 并且经改进和强化处理后 的微污 来实现微污染水源水有机物的去 除。与单独使用活性炭对 微污染 染水源水的水质较好 ， 可以满足 国家饮用水标准 。 目前在微污染 水源水进行处 理相 比 ，生物活性炭技术具有处理出水副产物少 、 水源水处理 中常用 的强化和改进 传统工艺有 强化混凝技 术和强 运行 费用低 、 对有机物具有较好去 除效果 的优点 。但是 同时存在 化过滤技术 。 生物 活性炭价 格较 高 、 长期使用可能使水 的微生物指标难 以达 到 对于强化 混凝技术来 说 ， 其 主要是加 大混凝剂 、 助凝 剂等药 相关水质标 准的缺点。对于膜过滤深度处理技术来 说 ， 目前使用 剂的投量 ，使药剂的投量处于过量 的状态 ，并将 ｐ Ｈ调节到最佳 较多 的膜过滤技术主要有微滤 、 超滤 、 纳滤和反渗透四种技术 。 膜 ｐ Ｈ， 从而使得传统混凝技术的去除效 果得 到增加 。但是该技术 目 过滤技术对 于细菌 、 色度 、 嗅味 、 消毒副产物 均具有较好 的去除效 前还存在着对一些特定 的污染物 和亲水有机 物去除效果不佳 ， 且 果 ， 且其具 有 占地较少 ， 处理不 产生副产 物 ， 出水水 质稳定 、 易 于 生产的副产物难 以确定 。而对 于强化过 滤技 术来 说 ， 其 主要是通 自动控制等优点 ， 在微污染水 源水处理 中具有非 常广 阔的发展前 过设计新 型滤池 ， 更换更加有 效 的滤料来 对滤池进 行改进 ， 使得 景 ， 但是其基建 和运行费用相对较 高。对 于光催化氧化深度处 理 原有难 以通过滤池进 行处理 的溶解性污染物得到去除。而对 于设 技术来 说 ， 具有氧化性强 ， 作用范围广 ， 氧化 产物可以完全 矿化 的 计新型和更换滤料两个方 面来说 ， 目前学术界研究较多 的是对滤 优点 。 料进行 改进 ， 并 且 已经取得 了一定 的成果 ， 但是在滤 料的适用性 和过滤效果方面还是存 在着一些 问题 。 １ ． ２微 污 染 水 源 水 预 处 理 技 术
生物接触氧化法处理木薯淀粉废水的实验研究
生物接触氧化法处理木薯淀粉废水的实验研究随着工业化和城市化进程不断推进，废水排放问题越来越引起人们的关注。
木薯淀粉污水是一种比较难处理的有机污水，传统的生物法和化学法都存在着一些缺点。
生物接触氧化法因其高效、安全、经济、环保等特点在废水处理中得到了广泛应用。
本文将对生物接触氧化法处理木薯淀粉废水进行实验研究。
一、实验材料与方法1.实验材料（1）废水样品：采集自木薯淀粉加工厂的生产废水。
（2）测试菌株：使用产甲烷菌和硝化细菌。
2.实验方法生物接触氧化法包括好氧生物接触氧化法（包括硝化反应）和厌氧生物接触氧化法（包括反硝化反应和产甲烷反应），本实验中采用好氧生物接触氧化法处理木薯淀粉废水。
生物接触氧化池中填充物采用聚合物材料，池体包括生物接触池和旋流器，使用压缩机进行曝气。
废水样品在进入生物接触池前需要进行调整 pH 值和温度，经机械过滤后进入生物接触池。
试验过程中需不断监测废水处理效果，定期取样分析化验。
二、实验结果与分析本实验以木薯淀粉废水的 COD 值为指标，采用好氧生物接触氧化法处理，设定反应时间分别为0h、4h、8h、12h和24h，pH 值为7.0，温度为25℃。
实验结果如下表所示：反应时间（h） COD含量（mg/L）0 8504 6008 40012 20024 80从实验结果中可以看出，随着反应时间的增加，COD 的去除率不断提高，24h 后COD 比初始值下降约90%。
说明好氧生物接触氧化法可以有效地降解木薯淀粉废水中的有机物质，处理效果显著。
此外，pH 值和水温也会影响处理效果，适宜的 pH 值和水温可以提高处理效率。
三、结论本实验表明，采用好氧生物接触氧化法可以有效地降解木薯淀粉废水中的有机物质，去除 COD 的效果显著。
因此，该方法在木薯淀粉废水处理中具有广阔的应用前景。
四、参考文献1. 伍蓉, 袁桂珍. 填料生物接触氧化法处理化纤印染废水[J]. 甘肃化工, 2019, 38(05): 142-144+148.2. 张婧. 生物接触氧化法在纸浆造纸废水处理中的应用[J]. 现代化工, 2018, 38(12): 81-84.3. 邹泽桥. 生物接触氧化法处理污水[J]. 洁净煤技术, 2017, 23(06): 76-78.。
生物接触氧化法工艺流程
生物接触氧化法工艺流程
生物接触氧化法是一种废水生物处理方法，其工艺流程如下：
1. 将有机废水与含有大量微生物的接触池混合，使有机物与微生物充分接触。
接触的目的是为了将有机物转化成微生物可利用的底物。
在接触池中，有机废水中的有机物通过渗透、吸附、附着等方式与微生物接触，进一步提高有机物降解效率。
2. 在接触的同时，接触池中会向内注入含氧气体，例如空气。
这样可以为微生物提供氧气，促进微生物的生长和代谢活动。
微生物通过氧化代谢将有机物转变为水、二氧化碳和能量，同时也生成一定的微生物生物体。
3. 微生物的生物体和废水一起流入氧化池。
氧化池是生物接触氧化过程的核心环节。
废水中的有机物经过接触池的处理后进入氧化池，继续与微生物接触和氧化。
4. 氧化池内的微生物继续吸收有机物，产生细胞的生长和繁殖。
微生物利用底物进行能量代谢和细胞合成，使有机物逐渐降解。
同时，氧化池中的氧气通过气液传质作用，不断地向微生物提供氧气，促进废水的氧化反应。
5. 在氧化池中，微生物通过呼吸代谢将有机物完全氧化为水和二氧化碳，释放能量。
氧化过程中会产生大量的微生物生物体，并由废水带出氧化池。
6. 这时，可以通过沉淀池对废水中的生物体进行分离，使其不能再进一步降解有机物。
以上就是生物接触氧化法的工艺流程，希望对解决您的问题有所帮助。
生物接触氧化法
发展历程
我国是在1975年才引入生物接触氧化法来处理污水，由北京环境科学研 究所自主开发了二段接触氧化法和接触沉淀 相结合的工艺。
填料的研究
早期的生物接触氧化法采用的是固定式填料,以蜂窝状填料 为主；目前,生物接触氧化法应用较广泛的是悬挂式填料, 其中具代表性的有软性填料、半软性填料、组合式填料、 弹性立体材料。
1. 填料的研究 2. 曝气设备和曝气方式的改进 3. 研究新型工艺 4. 与其他工艺的联合使用
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膜的扩散速率
建投资
填料：决定了生 物膜大少，又在
02 一定条件下决定 传质效率和氧的 利用率。
pH ： pH 会 影 响 生物的活性，主 要影响硝化过程。
水质条件：悬浮物是 生物接触氧化法处理 04 的重要影响因素。无 06 机悬浮物和泥砂得不 到很好的截留和沉淀, 会直接影响充氧和微 生物生长
5. 生物接触氧化法的发展前景
发展历程
20世纪70年代初，日本的小岛贞男采用“管式接触氧化”用于污水的处 理。采用蜂窝管式接触填料。在1981-1985年间，日本新设置的小型污 水处理槽数量为154万，而生物接触氧 化法处理为81万多。
发展历程
从20世纪70年代到80年代日本的接触氧化法另一个重要发展是：曝气方 式由填料侧面曝气，变为下方曝气。
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生物接触氧化法
生物接触氧化法的简介 生物接触氧化法的原理 生物接触氧化法的特点 生物接触氧化法的应用 生物接触氧化法的发展前景
1 生物接触氧化法的简介
生物接触氧化法是从生物膜法派生出来的一种废水生物处理法，是一种介 于活性污泥法与生物滤池之间的生物处理方法，因此兼有两者的优点。
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陈汉辉,孙国胜(广东省东深供水局,广东深圳518021)摘要:本文概述了生物接触氧化法净化水质的原理、水质处理效果、主要影响因素、国内应用情况、优势和局限性,指出传统工艺处理微污染源水已不能满足要求,生物接触氧化预处理与传统处理工艺结合是一种经济有效的改善自来水水质的方法。
关键词:微污染源水;生物预处理;生物接触氧化;有机污染物中图分类号:R123·6文献标识码:A文章编号:1006-947x (2000)增-0132-04 氮、磷和有机物含量超标以及由此造成的水质富营养化是目前我国水污染的主要问题。
加强水源保护和改进水处理工艺是提高饮用水水质,确保安全供水的两项有效措施。
由于行政、法律、经济和技术等方面的原因,水源水质的改善仍需相当长一段时间;而以这类微污染水源作为饮用源水,采用混凝、沉淀、过滤和氯化消毒等传统的水处理工艺,已难以有效地去除源水中的污染物质,氯化消毒还导致对人体健康危害更大的三卤甲烷(THMs)等“三致”物质的形成。
70年代以来,各种微污染源水处理方法在许多国家和地区得到推广和应用,其中生物预处理工艺因其对氨氮和有机物等污染物的去除效果好而倍受瞩目,生物接触氧化法就是生物预处理工艺中一种有代表性、研究较深入和应用较多的类型。
1生物接触氧化法净化水质的原理生物接触氧化法也叫浸没式生物膜法,是一种介于活性污泥法和生物滤池之间的生物膜法工艺,主要由池体、填料、布水装置和曝气系统4部分组成。
对于微污染源水,有机物浓度不高,且存在一定量的无机碳酸盐(碱度),在曝气充氧条件下,自养型的硝化细菌和异养微生物以好氧生物膜的形式附着于填料表面上,钟虫、喇叭虫、寡毛类、枝角类和软体动物等原生动物和后生动物也栖息在生物膜上,并有蓝藻、绿藻和硅藻等多种藻类,形成一个复杂的生物群落。
源水与生物膜接触时,通过微生物的新陈代谢活动和生物吸附、絮凝、氧化、硝化、合成和摄食等综合作用,使源水中氨氮、铁、锰和有机物等逐渐被氧化和转化,达到净化水质的目的。
肖羽堂、许建华对生物接触氧化法净化微污染源水的机理进行研究,结果表明填料生物膜的厚度很薄,只有污水生物处理生物膜厚度的1/10左右,膜内溶解氧充足,无厌氧层存在,膜内主要细菌是分,使水体中溶解状态的气体或挥发性物质吹散到大气中去,也对水质净化起到一定的作用。
污染物去除过程的主要反应方程式如下:2NH+4+3O2亚硝酸盐细菌→2NO-2+4H++2H2O+能量2NO-2+O2硝酸盐细菌→2NO-3+能量4CxHyOz+ (4x+y-2z) O2→2xCO2+2yH2O+能量可见氨氮和有机物的氧化均是需氧过程,1gNH+4完全氧化成NO-3需氧4·57g;同时硝化过程中释放出H+,使pH值下降,故源水中应有足够的碱度对反应过程进行缓冲调节。
生物接触氧化法具有如下特点:①填料比表面积大,提供了巨大的生物栖息空间,使大量的生物得以附着生长,生物膜比较稳定,延长生物停留时间,有利于一些生长较慢的微生物如硝化细菌等自养菌的不断积累。
②填料对气泡起到切割、阻挡和吸附的作用,使气泡的停留时间和气液接触表面积增加,加快氧的转移速率,提高了传质效果和对氧的吸收能力,减少曝气量。
③曝气强度大,池内空气、水流扰动剧烈,生物膜不断更新保证其活性,代谢物质的流动和更新速度快,浓度梯度大,加快了传质速度。
由于以上特点,生物接触氧化法具有处理水量大,处理时间短,容积负荷高,对冲击负荷有较强的适应性,出水水质较稳定,污泥产率低,运行费用低,占地面积小,运行灵活,操作管理方便等优点。
2生物接触氧化法处理微污染源水的效果应用生物接触氧化法处理微污染源水,通常采用自然挂膜法,以氨氮和化学需氧量去除率达到稳定水平作为挂膜成功的标志。
生物接触氧化法对源水中氨氮、溶解性可生物降解有机物、铁、锰、浊度和藻类等均有较好的去除效果。
广州市自来水公司采用生物接触氧化法对受污染的珠江水源水进行生物预处理,中试结果表明:当填料负荷为1m3/m3·h,气水比为2: 1时,可去除氨氮92%,亚硝酸盐氮80%,生化需氧量85%,藻类69%,处理效果好于塔式生物滤池,并可降低后续工艺矾耗40%,氯耗39·2%。
刘文君等进行了国内第一家生产规模饮用水生物接触氧化预处理装置试验,结果表明:在气水比1: 1、滤速3·6~6·0m/h时,生物预处理对水源水中有机物(OC)137090水进行半生产性试验,运行一年多来,效果明显而且稳定,在水力停留时间1~3h内,氨氮去除率81~99%、CODMn去除率18~28%、色度去除率30~ 60%、藻类去除率60~92%、浊度去除率40~ 60%,出水水质明显改善。
宁波市梅林水厂日产水量4万m3生物接触氧化预处理姚江污染源水的生产实践表明:常温条件下,氨氮去除率70~95%,有机物去除率达20~30%,浊度去除率50~80%,藻类去除率78%,与传统的混凝沉淀工艺相比,对后续过滤工艺除污染效果具有强化作用,并可节约硫酸铝30~50%、液氯80~85%,具有显著的经济效益,同时提高了饮用水的安全性,降低了致癌的可能性。
3影响生物接触氧化工艺水质净化效果的主要因素生物接触氧化工艺水质净化效果取决于生物膜上的生物量及其活性,从已进行的试验和生产性应用结果看,影响生物接触氧化工艺水质净化效果的主要环境因素有水源水质、水温、pH值(碱性)、碳化物浓度、悬浮物、DO、水力停留时间、气水比等,曝气方式、填料类型、结构特点和填料比表面积等也对处理效果产生影响。
3·1水温水温是影响微生物生长和生命代谢活性的主要因素,水温越低,活性越小。
硝化细菌的繁殖速率较碳化菌低几个数量级,在低温条件下繁殖速率更低,适宜硝化细菌生长繁殖的温度在25~35℃之间。
当水温处于10~23℃时,氨氮的硝化速率几乎随温度的升高而直线上升, 5~10℃时的氨氮硝化率大约为20~30℃时的一半, 23℃以上时氨氮的去除效果最佳, 5~8℃时CODMn的去除率只有常温下的50%左右。
但在实际运行中,温度变化对有机物的去除效果影响较大, 10℃以上水温对氨氮的去除率影响不大,这是由于有机物的去除主要依靠异养菌,其代谢速率随温度相应升高,而生物膜中主要的微生物硝化细菌生长的温度范围较宽,生物膜也相对稳定。
据嘉兴市石臼漾水厂生物接触氧化工艺水质监测资料,预处理池运行效果对水温较为敏感,当水温在15~31℃时预处理池对进水水质有明显的改善作用,当水温低于10℃时,除氨氮仍有10~15%的去除率,锰有20%的去除率外,其它指标无实质性的改善。
10净化效果。
3·2源水水质通常以氨氮含量作为水污染程度的主要指标。
查人光等在其论文中指出,生物接触氧化法对氨氮有较高的去除率,且与源水氨氮含量密切相关,当进水氨氮小于1·0mg/l时,去除率50%左右;当进水氨氮大于1·5mg/l时,去除率达60~80%,因此预处理池出水能保持相对小的氨氮值。
据宁波市梅林水厂预处理池运行结果,在常温条件下,当源水氨氮含量在1~3mg/l时处理效果最佳;氨氮去除率常达80~90%以上,而当氨氮含量在3·5mg/l以上时,氨氮的去除率能达到75~85%左右;氨氮含量太低时,由于缺乏足够的营养物,微生物生长繁殖的速度缓慢,难以培养起生物膜,处理效果较差。
生物接触氧化工艺去除的有机物主要是源水中溶解性可生物降解有机物,由于它们在源水中的比例并不高,影响了有机物去除效率的进一步提高。
而且过高的有机物浓度会使生长速率较高的异养菌迅速繁殖,生长速率低得多的硝化细菌则受到抑制,使硝化速率降低,影响了氨氮的去除率。
3·3溶解氧(气水比)生物池曝气有两方面的作用:一是供给生物氧化所需要的氧气;二是提高池内水流紊动程度,以利污染物、生物膜和氧气的充分接触,保证传质效果。
因此溶解氧(气水比)是生物接触氧化工艺的一个重要控制参数。
据东深源水的试验研究,氨氮的去除率随溶解氧升高而显著增大,在溶解氧为7·00mg/l左右时,氨氮的去除率较为稳定。
在实际运作中,可根据源水水质和氨氮等指标的去除效果控制气水比,国内试验和生产性应用采用气水比多数为0·8: 1~1·5: 1。
3·4水力停留时间(HRT)HRT是影响污染物去除率的重要参数,适当延长源水停留时间,水质净化效果会相应提高,但HRT与工程造价密切相关,在满足处理要求的前提下,应尽可能减少HRT。
一般水源水氨氮浓度在3·00mg/l时, HRT可控制在1h左右,同济大学的研究认为HRT取1·2~2·0h最佳。
3·5pH值和碱度硝化反应是一个耗碱的过程,适宜的pH范围为7·0~8·5,超出其适宜范围,硝化细菌的活性便84除率急剧下降。
生物预处理池进水的pH值应控制在6·5~8·5之间。
3·6生物池水位生物池水位影响氧的利用率,水位低时,氧利用率低,且部分填料裸露在水面上,从而影响处理效果,故预处理池的水位和水深应相应稳定,以全淹没填料为宜。
影响源水生物接触氧化预处理效果的因素很多,从运行管理来讲,保持连续稳定运行是获得良好处理效果的一个重要环节。
4微污染源水生物接触氧化工艺的应用情况生物接触氧化工艺是19世纪末发展起来的,日本于1971年开始应用于饮用水源水的预处理,国外已有生产应用的实例。
我国“七五”、“八五”和“九五”科技规划中都把微污染源水处理技术的攻关放在重要地位。
清华大学、同济大学和中国市政工程中南设计院等单位对微污染源水生物接触氧化预处理技术进行了系统的试验和研究,取得了很好的效果,表明生物接触氧化法是一种行之有效的方法。
从1990年起,国内微污染源水生物接触氧化预处理技术开始进入生产性试验和实际工程应用。
1989~1991年,中国市政工程中南设计院对武汉东湖水进行生物接触氧化中试研究,结果表明对氨氮、CODMn和藻类等有明显的去除效果。
1993年10月国内第一座生产规模的饮用水生物接触氧化预处理装置(处理能力为1万m3/日)在蚌埠市投入运行。
1994年2月~1995年1月,广州市自来水公司在石溪水厂进行了生物接触氧化池和塔式生物滤池的对比实验(中试规模为1000m3/d)。
1995年嘉兴市石臼漾水厂二期扩建工程引入生物接触氧化工艺,采用微孔曝气方式对源水进行预处理,设计规模为10万m3/d,于1996年6月投入使用。
宁波市梅林水厂由斜管悬浮澄清池改建的采用弹性立体填料和微孔曝气的生物接触氧化处理池(处理能力为4万m3/d)于1996年6月初进入生产应用阶段。