生物沸石与微污染水源净化
沸石用于水中有机微污染物质的去除

在生物沸石柱前增加 臭氧接触后 , 可提 高对有机物的去除效果 , O M 去除率平均为 4 . C D 5 5%。为天然沸石的开发利用开辟 了一条新的途径。
关键 词
沸石 微 污染 有机物 原水
臭氧
中 图分类 号 : 0 ;D 8 文献 标 识码 : X73T 9 5 A
R e ov r ni a t rf om i r polut d w at rby Ze lt m al O ga c M t e r of M c o- l e Ra W e o ie
Ta a c u Wa gYu b S n S q n W u F n t n nW n h n n n o u hiua a go g
( olg f t o sra c, hn saU iesyo S i c n eh oo y C agh 4 0 1) C l e Wae C nevny C agh nvri f ce eadTc n lg , hn sa 1 14 e o r t n A src T ee v lfcec f elet ognc t r w s tde yuigmi op l t trrm agi gRv r s a ae d b tat h mo a e i yo oi ra imaes a u i b s c -ol e wae o Xi j n ie w w t a r i n z t o t s d n r ud f n a ar rn
第3卷第2 4 期 2 1年 3 0 1 月
生物沸石滤池去除微污染水源水中氨氮的挂膜启动

生物沸石滤池去除微污染水源水中氨氮的挂膜启动胥 红, 邓慧萍(同济大学环境科学与工程学院,上海200092) 摘 要: 对沸石滤料生物滤池处理微污染水源水中低浓度氨氮的挂膜启动性能进行了研究。
试验结果表明,挂膜过程可以根据氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮浓度的变化分为三个阶段:初期沸石发挥本身对铵离子的吸附交换性能,氨氮去除率达88%以上;中期开始出现生物硝化作用,亚硝酸盐积累明显,硝酸盐出水浓度不稳定,氨氮去除率稳定,但下降至65%左右;后期硝化反应稳定进行,亚硝酸盐迅速转化为硝酸盐,氨氮去除率稳定在60%以上。
生物沸石滤池挂膜同时应考察亚硝酸盐氮、硝酸盐氮浓度变化,在出水亚硝酸氮明显积累后又稳定降低,且硝酸盐氮稳定积累时方可认为挂膜成功。
进出水pH 值的变化可以指示硝化反应的进行程度和生物膜形成阶段。
关键词: 生物沸石; 氨氮; 亚硝酸盐氮; 硝酸盐氮; 挂膜中图分类号:T U991.24 文献标志码:A 文章编号:1673-9353(2009)05-0010-04doi:10.3969/j .issn .1673-9353.2009.05.003 基金项目:建设部水体污染控制与治理科技重大专项(2008ZX07425-007)St art 2up of b i olog i ca l zeolite f ilter for re m ov i n g amm on i an itrogen fro m con t am i n a ted source wa terXu Hong, Deng Hui p ing(College of Environm enta l Science and Engineering,Tongji U n iversity,Shanghai200092,Ch ina ) Abstract: A bi ol ogical zeolite filter was used t o re move a mmonia nitr ogen with a l ow concentrati on fr om conta m inated s ource water,and the p r ocess of start 2up was carried out .The results showed the whole start 2up peri od could be divided int o three different parts,according t o the variati on of ammonia nitr ogen,nitrite nitr ogen and nitrate nitr ogen .During the early stages,i on exchange was the maj or contribut or t o re moval of a mmonia nitr ogen,and the re moval rate was over 88%.Then the accumulati on of nitrite nitr ogen beca me apparent,the concentrati on of nitrate nitr ogen fluctuated,the re moval rate of a mmonia nitr ogen was about 65%.The nitrificati on reacti on p layed the main r ole in the end,and nitrite nitr ogen transf or med t o nitrate nitr ogen rap idly .The re moval rate of a mmonia nitr ogen kep t above 60%.W hen nitrite nitr ogen beca me reducing after a short peri od of accumulati on as well as nitrate nitr ogen steadily increasing,the start 2up p r ocess of bi ol ogical zeolite filter was finished .The pH in infl ow and out 2fl ow water could be an indicat or f or nitrificati on reacti on and the bi ofil m f or mati on . Key words: bi ol ogical zeolite; a mmonia nitr ogen; nitrite nitr ogen; nitrate nitr ogen; start 2up pr ocess・01・第3卷 第5期2009年10月 供水技术WATER TECHNOLOGY Vol .3No .5Oct .2009 沸石具有较大的比表面积和很强的离子交换能力,对水中铵离子有较大的吸附交换容量[1]。
污水处理沸石

污水处理沸石污水处理沸石是一种用于污水处理的重要材料。
它是一种天然或者人工合成的矿石,主要由沸石矿物组成。
污水处理沸石具有很高的吸附性能和离子交换能力,可以有效地去除水中的污染物和有害物质,提高水质的净化效果。
污水处理沸石的主要应用是在污水处理厂或者工业废水处理系统中。
它可以被用作固体液分离过程中的过滤介质,也可以被用作吸附剂和离子交换剂。
在污水处理过程中,污水首先通过物理处理去除大颗粒物质和悬浮物,然后进入沸石处理单元。
沸石的微孔结构和大的比表面积使其具有很高的吸附能力。
它可以吸附水中的有机物、重金属离子、氨氮等污染物。
此外,沸石还可以通过离子交换作用去除水中的硬度离子,如钙离子和镁离子,从而软化水质。
在污水处理中,沸石通常以颗粒状或者粉末状的形式存在。
颗粒状沸石可以用于固液分离过程中的过滤床,通过沸石层的吸附和过滤作用,将污水中的固体颗粒和悬浮物分离出来。
而粉末状沸石则可以通过混凝剂的作用,将污水中的胶体物质和悬浮物凝结成较大的颗粒,便于后续的沉淀和过滤处理。
污水处理沸石的选择和使用需要考虑多个因素。
首先,需要根据污水的性质和水质要求选择适合的沸石种类和规格。
不同的沸石矿物具有不同的吸附和交换性能,对不同的污染物有不同的去除效果。
其次,需要根据污水处理系统的工艺和处理规模确定沸石的用量和投加方式。
最后,需要定期检测和维护沸石层的状态,及时更换和补充沸石,以保证处理效果和系统的稳定运行。
污水处理沸石的优点是具有很高的吸附和交换能力,可以去除多种污染物和有害物质。
它还具有稳定性好、使用寿命长、操作简便等特点。
然而,污水处理沸石也存在一些问题和挑战。
例如,沸石的吸附容量和交换容量是有限的,当达到饱和状态时,需要及时更换或者再生沸石。
此外,沸石的使用和处理过程中也会产生一定的废物和排放物,需要进行妥善处理和处置。
总之,污水处理沸石是一种重要的污水处理材料,具有很高的吸附和交换能力,可以有效地去除水中的污染物和有害物质。
沸石用于水中有机微污染物质的去除.kdh

第34卷第2期非金属矿Vol.34 No.2 2011年3月 Non-Metallic Mines March, 2011随着社会经济的迅速发展,地表水体呈现微污染特征,据有关部门监测显示:水源水中有毒有害化学有机污染物的含量正在日趋增多,已检测出给水中有机物种类达到2221种,其中饮用水含有765种[1],有117种是三致物[2]。
我国自来水厂一般采用传统的氯消毒工艺,如果水中存在有机物,氯在氧化过程中会产生卤代有机物,这些有机物多为致畸、致癌、致突变的“三致”物质,并且氯氧化消毒工艺对饮用水中微量可溶性有机污染物处理效果较差[3]。
如何有效地去除水体中的有机物是目前水处理研究的热点问题。
为了加强有机污染物的去除,人们通过各种手段强化常规处理工艺,但是去除效果极为有限,所以在常规水处理工艺基础上,饮用水预处理技术逐渐发展起来。
常用的方法有生物预处理、活性炭吸附、化学氧化、膜分离等技术[4-7]。
沸石是一种具有架状构造的含水铝硅酸盐矿物,其晶体结构有许多大小均一的孔道和孔穴,具有吸附交换性能,沸石也可以富集水体中的微生物,在充足的溶解氧条件下,微生物以有机物为养料得以生长繁殖,在沸石表面形成生物膜,作为过滤的媒介[8]。
臭氧的氧化作用可以氧化掉部分有机物,同时可以将部分大分子有机物分环、断裂成小分子有机物,更易被微生物利用,同时,臭氧分解产生的氧也可以起到向水中充氧的作用。
本研究将沸石吸附与臭氧预氧化、生物法相结合,探索沸石这种天然矿物更广阔的应用领域。
1 试验装置与方法1.1 试验装置试验所用沸石产于河南信阳,颜色呈褐色,晶体为片状,莫氏硬度为3.50~5.57,密度为2.16 kg/m3,沸石的主要化学成分见表1。
经破碎、筛分后的河南斜发沸石,填料层高800 mm。
表1 沸石主要化学成分 (wt%)样品沸石SO2TiO2Al2O3Fe2O3FeO MnO MgO CaO Na2O K2O H2O 17069.580.112.200.870.110.070.132.592.591.1311.9 27169.500.111.050.080.110.080.132.592.591.131.02注:表中数据均为质量分数,沸石中还含有Cu、Pb、As、Be、Zr、Ni、P、Mo、Sn、Ca、V、Yb、Y、Nb、La等微量元素。
沸石对污水中BOD5和CODcr净化效果的研究

土壤与环境 2002, 11(3): 323~324 Soil and Environmental Sciences E-mail: ses@基金项目:广东省自然科学基金项目(980953-06);美国洛克菲勒兄弟基金项目;日本经团连自然保护基金项目 作者简介:刘远金(1955-),女,实验师,从事土壤与植物分析工作。
*通信联系人E-mail: huaxli@沸石对污水中BOD 5和COD cr 净化效果的研究刘远金,卢维盛,李华兴*,张新明,巫如炬华南农业大学资源环境学院,广东 广州510642摘要:研究了天然沸石和活化沸石对污水中BOD 5和COD cr 净化效果的影响。
结果表明,天然沸石对BOD 5的净化效果较好,而对COD cr 的效果较差,沸石适宜的用量和粒径为2.5 g/L 和80目。
活化沸石对污水中的净化效果显著优于天然沸石,而且在处理24 h 后就能达到较好的净化效果。
关键词:沸石;生活污水;BOD 5;COD cr中图分类号:X131.2 文献标识码:A 文章编号:1008-181X (2002)03-0323-02沸石是一族具有连通孔道,呈架状构造的含水铝硅酸盐矿物。
特殊的晶体化学结构使沸石具有离子交换和高效选择吸附性能,因而在水处理方面有广泛的应用。
天然沸石经过一系列物理化学方法预处理——活化后,可大大提高其吸附性和离子交换性,从而能更有效去除水中多种污染物质[1]。
BOD 5表示5日生物化学需氧量,反映了水中某些可被微生物降解的有机物含量;COD cr 表示化学需氧量,反映了水中受还原性物质污染的程度。
这两项指标都被用来间接表示水中有机物的污染情况[2]。
本文研究天然沸石和活化沸石对污水中BOD 5和COD cr 的净化效果,为污水处理提供科学依据。
1 材料与方法1.1 供试材料天然沸石:采自广东和平县,以丝光沸石为主。
活化沸石:参照文献[3]的方法,取天然沸石50 g ,添加到含有75 g MgCl 2和25 g AlCl 3的溶液中(三者比例为2∶3∶1),加水稀释,调节pH=7,在石英研钵中搅拌30 min ,静置30 min 。
微污染水源的饮用水处理

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8
第二节 生活饮用水的水质标准
• 随着经济的发展,人口的增加,不少地区 水资源短缺,有的城市饮用水水源污染严 重,居民生活饮用水安全受到威胁。1985 年发布的《生活饮用水卫生标准》 (GB5749-85)已不能满足保障人民群众 健康的需要。为此,卫生部和国家标准化 管理委员会对原有标准进行了修订,联合 发布新的强制性国家《生活饮用水卫生标 准》(GB5749-2006)
• 根据水源水水质和出水水质要求,针对微污染水 源水的现状,主要可行的处理对策有:
• (1)强化传统水处理工艺的处理效果,如强化混 凝、强化沉淀、强化过滤等;
• (2)在原有常规处理工艺前增加预处理工艺;
• (3)在原有常规处理工艺后增加深度处理工艺;
• (4)超声波降解技术
• (5)寻求新型微污染水源水处理工艺等;
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33
新工艺>>预处理工艺
• 生物处理对有机物的去除机理 • 微生物对小分子有机物的降解 • 微生物胞外酶对大分子有机物的分解
作用 • 生物吸附絮凝作用
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新工艺>>预处理工艺
吸附法
化学氧化法 生物法
吹吹脱脱法法
简介
吹脱法指直接向水中曝气以去除水源水中大部分挥发性物质,其中有 挥发性有机物质、 NH3 和H2S 等还原剂。通过曝气水中溶解氧含 量增加, 可氧化分解水中部分有机物, 还使得水中胶体脱稳, 有助于 水厂的后续处理。
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2
微污染水的概念
水中的主要微污染物
有机物
微污染水处理工艺探析

微污染水处理工艺探析微污染水是指受到有机物污染, 部分水质指标超过《地表水环境质量标准》( GB3838-2002) Ⅲ类水体标准的水体。
微污染水一般是由于工业、农业和生活等方面产生的污水未经适当处理,直接排入供水水源导致的, 其成分主要包括有机物(天然有机物(NOM)和人工合成有机物(SOC))、氨(水体中常以有机氮、氨、亚硝酸盐和硝酸盐形式存在)、嗅味、三致物质、铁锰等。
微污染水主要包括石油烃、挥发酚、氯氮、农药、COD、重金属、砷、氰化物等,这些污染物种类较多,性质较复杂,但浓度比较低微,尤其是那些难于降解、易于生物积累和具有三致作用的优先控制有毒有机污染物,对人体健康毒害很大。
这些有害污染物,常规水处理工艺(混凝→沉淀→过滤→消毒)不能有效去除微污染水源水中的有机物、氨氮等污染物,同时液氯很容易与原水中的腐殖质结合产生消毒副产物(DBPs),直接威胁饮用者的身体健康,无法满足人们对饮用水安全性的需要。
随着工业的迅速发展, 微污染水源水污染日益严重,有害物质逐年增多, 尤其是近年来水源水体的富营养化现象不断加重, 水体中有机物种类和数量激增以及藻类大量繁殖, 现有常规处理工艺已不能有效保证水厂出水中有机物的去除效果, 无法满足人们对饮用水安全性的需要;同时, 随着水质分析技术的不断提高, 我国《生活饮用水水质指标》标准逐步提高。
但是在当前水资源严重短缺的形势下,微污染水源水仍将是重要水源,根据微污染水的水质特点及供水水质的要求, 选择适合我国国情的微污染水源水处理技术方案已经引起了人们的高度重视。
许多学者提出了各种微污染水源水的给水处理工艺,主要包括强化常规处理、预处理和深度处理技术。
一、强化常规处理根据目前的原水水质状况,改进和强化传统净水工艺是改善出厂水水质最经济最有效的手段。
对传统净化工艺进行改造、强化.可以降低出水浊度,提高有机物的去除率,全面提高水质。
强化常规处理不仅可以降低出水浊度,同时也降低了出厂水中的细菌、大肠菌、病毒、贾第鞭毛虫、隐孢子虫、铁、锰等的浓度,使形成氯消毒副产物的母体——挥发性有机物、致突变活性有机物也有所降低。
天然沸石在水处理中的应用研究

黧盟甄、天然沸石在水处理中的应用研究姚文华秦云(保山学院生化系,云南保山678000)f}商要】沸石是一种具有优异的吸附、离子交换雎能的硅铝酸盐矿物,在环境治理中有广泛的应用前景。
本文对天然沸石的结构,近几年采国内外应用天然沸石女隰环境废水的应用进行了论述。
l关键闭天然沸石;硅铝酸盐;废水处鲤;应用沸石是1756年由瑞典矿物学家根据某些硅酸盐矿物在硼砂熔珠试验中的行为引入的名称(寓意“沸腾的石头”)。
1997年,国际矿物学协会新矿物及矿物命名委员会沸石专业委员会将沸石矿物定义为一类结晶物质,其结构以四面体连接形成的格架为特征,四面体由4个氧原子围绕—个阳离子组成,这种格架含有以通道和空笼形式存在的空腔,空腔中通常由水fFT-删的格架外阳离子占据,通道的尺寸足够大到可允许客体分确甬过。
水污染的治理历来受到人们的关注,过去工业废水的§b理一般用活性炭作吸附剂,但由于活性炭造价高,再生复杂且费用昂贵,使污染处理在经济上难以承受。
寻找和开发f$粥氏廉的环保技术一直是人们研究和开发的重点。
由于天然沸石具有孔隙度高、比表面积大,离子交换性、吸附性、催化性、耐酸性、耐热性、耐辐射性等优点,因此其在水污染的治理中发挥了很大的作用并取得了许多新的研究成果。
1天然沸石的一般结构和特性沸石的化学组成十分复杂,因种类不同有很大差异。
一般化学式为:A m Bq02cl nH20,结构式为舢阳盼IO咖幅i O矧nH20,其中A为Ca、K、N a等阳离子;B为A I和S i;q为阳离子电价;m为阳离子数;13为水分子数:x为A|原子数;Y为Si原子数:y/x通常在1—5之间;仅+”是单位晶胞中四面体的个数。
沸石晶体结构的基本单位是硅.(铝)氧四面体,硅氡四面体通过桥氧连接,在平面上显示为多种封闭环状结构,有四元环、五元环、六元环、八元环、十二环、十八环等,在三维空间上可形成多种形状的规则多面体,构成沸石的孔穴或笼。
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生物沸石与微污染水源净化8梁国飞颜培实(南京农业大学动物科技学院南京 210095)摘要:通过实验室和现场应用研究生物沸石净化微污染水源的效果,实验室研究结果显示添加菌种和微孔滤膜有利于生物沸石的形成,沸石组(Z组)、滤膜组(FM组)、菌种组(SZ组)和菌种滤膜组(SF组)生物膜形成时间分别为35d、 30d、18d和16d;生物沸石净化微污染水源适宜的滤速为6-8m/h,此时对NH3-N 的去除率为95.4%,对COD Mn的去除率为39.8%;现场实验结果显示生物膜成熟后,出水NH3-N浓度低于0.2mg/L,出水NO2—N浓度低于0.01mg/L;生物沸石对COD Mn的去除率稳定在45%左右,比沸石对COD Mn的去除率高出20%;沸石对大肠杆菌很好的去除效果,挂膜第4天对大肠杆菌的去除率为93.7%,第11天的去除率为69.3%。
关键词:生物沸石;氨氮;大肠杆菌数;COD Mn天然沸石可以用于微污染水源去除氨氮,当沸石吸附水体中的铵达到一定水平后,就必须考虑更换沸石或对沸石进行再生将富集于沸石上的铵解吸或转化,恢复沸石对铵的吸附能力。
Murphy等人在1978年提出了沸石生物再生法[1],在浸没沸石的溶液中加入一定量的硝化细菌,观察到15d的转化效果相当于不加菌种时28d的效果,生物再生后的沸石可恢复80%的铵吸附容量。
生物再生法成本低廉,但再生速率慢、效率低,所以实际应用价值似乎不大,这方面的研究曾一度处于停滞状态。
随着环境问题的日益复杂,沸石的生物再生问题重新被认识,并且得到深入研究。
Tsuno等(1994)开发了生物沸石反应器[2],在反应器中,沸石既是铵的吸附材料,又是硝化细菌生长的载体,它会逐渐变成长满细菌的生物沸石。
由于沸石对铵地交换作用,水体氨氮浓度受到控制,吸附到沸石上的铵会被表面的细菌硝化,实现沸石的动态生物再生。
因而生物沸石反应器可以稳定地去除高浓度氨氮,并能适应冲击负荷。
在长期的实际应用中,频繁更换沸石会增加劳动量,而化学再生法成本较高、流程复杂等缺点在一定程度上限制了沸石的应用,而依靠微生物的作用,将沸石进行生物再生,在技术上和经济上均具有可行性。
我们在实验室和现场开展生物沸石对微污染水源中低浓度氨氮去除效果及可行性研究。
1、材料和方法1.1沸石材料沸石材料来源处理方法同第一章,沸石粒度为0.355-2.0mm。
1.2实验装置1.2.1实验室实验装置实验室实验采用高位逆流进水方式,基本装置图同动态吸附装置。
交换柱用PVC管制成,柱高为120cm,内径为40mm,沸石柱填充高度为60cm。
1.2.2现场实验装置水泵将水井中地下水打入鸡棚内高位水箱中,沸石柱接在高位水箱和自动饮水器管网之间,高位水箱中水经沸石柱净化处理后进入自动饮水器管网,实验装置基本示意图如1。
交换柱用PVC管制成,柱高为120cm,内径为160mm,沸石柱填充高度为60cm。
1.3实验内容1.3.1实验室实验原水采用池塘水,塘水氨氮平均浓度为3.43mg/L,亚硝酸盐氮平均浓度为0.74mg/L,COD Mn平均浓度为4.26mg/L,溶解氧平均浓度为2.55mg/L。
实验按照添加菌种和滤膜分四8梁国飞,男,农学硕士,环境测试与污染控制。
导师:颜培实博士,家畜环境卫生学。
组:对照组(Z组)、滤膜组(FM组)、菌种组(SZ组)、菌种滤膜组(SF组),每组三个重复。
滤膜组在沸石柱上加0.22µm微孔滤膜;菌种组将菌种(1L活性污泥)和沸石混合装填入交换柱中,通入塘水至将沸石柱全部浸没,按气水比1.5:1.0曝气培养24h;菌种滤膜组按菌种相同处理后在交换柱中加入0.22µm微孔滤膜。
将交换柱接到高位水箱,按照气水比1.0:1.0曝气,控制进水线速度4.0m/h通水。
间隔24h取样测定氨氮、亚硝酸盐氮浓度,以出水氨氮和亚硝酸盐氮浓度降低并稳定于较低水平来判定沸石生物膜形成。
生物沸石形成后,调节进水线速度分别为2.0、4.0、6.0、8.0、10.0m/h,通水4h后取样测定氨氮、COD Mn,观察滤速对生物沸石净化微污染水源效果的影响。
图1 实验装置图Fig.1 The diagram of experimental apparatus1.3.2 水质调查黄墟镇位于镇江市丹徒区东部,总面积40.2 hm2,地形以低山丘陵为主,人畜用水以自家浅井水为主,2007年初黄墟镇并入姚桥镇。
2007年12月分别对姚桥镇20户4年以上的养殖户和20户1年内养殖户浅井水进行水质调查,一年以内包括未进鸡的新建棚。
主要测定指标为pH值、氨氮浓度、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、COD Mn、氯化物、总硬度。
1.3.3现场实验现场实验分别在黄墟镇两养殖户家进行,徐姓养殖户养殖规模为1.2万羽,浅井水平均氨氮浓度为1.83mg/L,COD Mn平均浓度为10.58mg/L,溶解氧平均浓度为4.58mg/L,水温为20-17℃;於姓养殖户养殖规模为7000羽,浅井水平均氨氮浓度为1.26mg/L,COD Mn 平均浓度4.02mg/L,溶解氧平均浓度6.37mg/L,水温为21-19℃。
将菌种、营养物(0.5g氯化铵)和沸石混合装填入交换柱中,通入井水至将沸石柱全部浸没,按气水比1.5:1.0曝气培养16h。
将沸石柱接入高位水箱和自动饮水器管网之间,间隔24h取进出水样测定pH值、氨氮浓度、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮和CODMn。
第3d、第10d和第17d取徐姓养殖户进水和出水测大肠杆菌数。
1.4测定指标和方法实验中主要测定指标为pH值、氨氮浓度、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、COD Mn、氯化物、总硬度、溶解氧和大肠杆菌数,具体测定方法和主要测定仪器如下:pH值:玻璃电极法(GB6920-86),pH计(pH-HJ90B,上海雷磁,中国)氨氮浓度:纳氏试剂比色法(GB7479-87),紫外可见分光光度计(UV-120-02,岛津,日本)亚硝酸盐氮浓度:重氮化偶合比色法(GB7493-87),紫外可见分光光度计(同上)硝酸盐氮浓度:紫外分光光度法(GB7480-87),紫外可见分光光度计(同上)COD Mn:酸性高锰酸钾滴定法(GB/T11892-89)氯化物:硝酸银滴定法(GB11896-89)总硬度:EDTA-2Na容量法(GB7477-87)溶解氧:碘量法(ISO5813-1983)大肠杆菌数:麦康凯琼脂法1.5数据分析实验数据用Excel进行初步处理分析,作折线图、柱状图,水质调查试验结果作单因素方差分析,差异性检验。
2、实验结果2.1实验室实验结果2.1.1生物沸石形成时间图2为不同条件下生物沸石形成所需时间。
结果显示添加菌种和微孔滤膜有利于生物沸石的形成,沸石组(Z组)、滤膜组(FM组)、菌种组(SZ组)和菌种滤膜组(SF组)生物膜形成时间分别为35d、 30d、18d和16d。
添加菌种和微孔滤膜有利于生物膜的形成,添加菌种时再加微孔滤膜对生物膜形成的作用小于未添加菌种时。
图2不同条件下生物沸石形成所需时间Fig2 Culture time of bio-zeolite under different conditions2.2.1滤速对生物沸石净水效果的影响表1为滤速对生物沸石净水效果的影响,结果显示线速度在2-8m/h时,生物沸石对氨氮的去除率在91-98%,对COD Mn的去除率在37-43%;当线速度到10m/h时,生物沸石对氨氮的去除率为75.6%,对COD Mn的去除率为25.45%,线速度过大,水力停留时间短,不利于沸石对水中氨氮的离子交换吸附,使得出水氨氮浓度升高,对氨氮去除率降低;同时线速度过大,容易造成生物膜脱落,使得出水有机物浓度升高。
生物沸石净化微污染水源适宜的滤速为6-8m/h。
表1滤速对生物沸石去除氨氮和CODMn的影响Fig3-1 Effect of flow rate on ammonia and CODMn removal滤速(m/h) 2 4 6 8 10 NH3-N去除率(%)97.67±0.52 97.00±1.00 95.33±1.53 91.32±1.52 75.60±2.64 COD Mn去除率(%)43.13±0.72 42.51±2.01 40.95±2.31 37.52±2.52 25.45±1.802.2水质调查结果调查结果显示,所调查水井的主要超量指标为氨氮和COD Mn(地下水Ⅲ类水标准氨氮为0.2mg/L,COD Mn为3.0mg/L),4年以上浅井水氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮和COD Mn均高于1年以内养殖户的浅井水,且差异极显著(P<0.01);pH值、氯化物和总硬度则是1年以内养殖户的浅井水高于4年以上养殖户的浅井水,差异极显著(P<0.01)。
具体情况见表2。
表2 水质调查结果Table2 Result of water quality survey4年以上1年以内项目平均值合格率a平均值合格率pH值 6.49±0.20 50% 7.36±0.40 100% NH3-N(mg/L) 1.23±0.22 0% 0.54±0.22 10% NO3--N(mg/L) 0.70±0.45 100% 0.42±0.34 100% NO2--N(mg/L) 0.015±0.006 100% 0.007±0.005 100% COD Mn (mg/L) 7.72±4.34 9% 3.29±1.47 45%氯化物(mg/L) 38.38±7.46 100% 50.14±11.15 100% 总硬度(mg/L) 116.43±16.40 100% 156.55±49.85 100%注:a以地下水质量标准(GB/T14848-93)Ⅲ类水标准为评价标准2.3现场实验结果2.3.1挂膜期间三态氮变化从图3可以看出挂膜初期的4-5d对氨氮的去除率较高且不断下降,前两天对氨氮的去除率在90%左右,此后3d出水氨氮浓度逐渐变大,对氨氮的去除率不断下降;第6-10d,出水氨氮浓度较高,沸石对氨氮的去除率在45%之间;第10-13d,出水氨氮浓度逐渐减少,对氨氮的去除率逐渐升高至70%左右;第14-17d,对氨氮的去除率稳定在95%左右,出水氨氮浓度低于0.2mg/L。
对NO2-N的监测结果显示:前4d,进出水NO2--N浓度基本不变,第5d后,出水NO2--N浓度逐渐升高,第10d出水NO2--N达到最高,之后开始降低,到第15d,出水NO2--N浓度低于0.01mg/L。