??
摘要：實驗研究曝氣生物活性炭濾池對于高濃度氨氮原水的處理效果以及工藝運行穩(wěn)定情況。以某自來水廠常規(guī)工藝沉淀池出水預(yù)加硫酸銨作為研究對象，原水氨氮平均濃度3.67 mg/L，實驗條件：溫度31.2℃，pH 7.13，濾速8~12 m/h，氣水比0.5和1。采用3種不同工況條件進行實驗，確定濾速10 m/h和氣水比0.5的為最佳運行工況。在此工況下曝氣生物活性炭濾池對于氨氮和CODMn的平均去除率分別達到87.5%和19.2%，亞硝酸鹽積累率為0.9%;出水氨氮濃度達到生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GB5749-2006。同時炭濾池的出水濁度相比進水略微上升。
目前水體污染日益嚴重，很多飲用水水源受到不同程度的污染。珠江水源水由于常年水溫較高，受有機物和氨氮污染較嚴重，一些水源水氨氮濃度超過1mg/L，當(dāng)出現(xiàn)突發(fā)性水源污染時氨氮的濃度可能達到4mg/L。最新的生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB5749-2006)要求出水氨氮達到0.5mg/L以下，而飲用水常規(guī)處理工藝很難達到這一標(biāo)準(zhǔn)。常規(guī)的處理工藝對氨氮的去除能力很有限，對于小濃度的氨氮可以通過折點加氯去除，而對于高濃度氨氮，折點加氯不僅提高了成本還降低了飲用水安全性。
生物活性炭濾池作為一種深度處理技術(shù)綜合了活性炭的吸附和生物膜的生物降解作用，而且其生物降解作用可以促進活性炭的再生，延長活性炭使用周期。當(dāng)原水中有機物濃度超標(biāo)時通常將生物活性炭和臭氧聯(lián)用，組成臭氧-活性炭工藝。但是當(dāng)原水中有機物濃度不高，而氨氮濃度高時臭氧-活性炭效果對于氨氮的去除效果不好。
根據(jù)理論，1g氨氮通過硝化作用轉(zhuǎn)換為硝態(tài)氮需要4.57g氧，當(dāng)氨氮濃度大于2mg/L時，要將氨氮控制在0.5mg/L以下至少需要6.86mg/L氧，幾乎達到夏季的飽和溶氧量，硝化程度達到上限。鑒于此，生物活性炭濾池可以借鑒高速BAF預(yù)處理的經(jīng)驗，采用曝氣的方式，成為曝氣生物活性炭濾池。南方濕熱地區(qū)容易生長微型生物，而炭濾池對許多微生物沒有截留作用，因此將炭濾池放置到砂濾池之前，利用砂濾池的截留作用控制微型生物數(shù)量。
本實驗以“混凝沉淀-曝氣生物活性炭濾池-砂濾池”的方式運行，旨在研究曝氣生物活性炭濾池作為深度處理工藝對于高濃度氨氮原水的處理效果。
1實驗研究方法
1.1實驗流程
實驗研究在廣州某大型自來水廠進行，原水為經(jīng)過投加硫酸銨調(diào)節(jié)后的水廠沉淀池出水，實驗流程：原水(水廠沉淀池出水預(yù)加硫酸銨)——曝氣生物活性炭濾池——砂濾池——出水。
1.2實驗設(shè)備
曝氣生物活性炭濾池尺寸為中Φ0.7m*5.1m， 裝填厚2m， Φ 3 mm煤質(zhì)柱狀炭，下部敷設(shè)0.7m厚 Φ 3 ~5mm 陶粒。采用上向流式過水方式，采用8 ~ 12 m/h濾速運行，氣水比為0.5：1和1：1兩種;空 床接觸時間是15 ~ 22.5 min。砂濾器尺寸 Φ 0.7m*3.0m，裝填的石英砂取自水廠砂濾池，濾砂粒徑 為0.9-1.3 mm，砂層厚1.2 m，下部敷設(shè)0.1m厚 Φ 3 ~5mm 粗砂墊層。
1.3實驗方法
運行方式:反沖洗參考生物活性炭濾池的運行 經(jīng)驗并根據(jù)設(shè)備的運行情況決定：氣沖加下排水5 min，氣沖強度10 
：汽水連沖20 min，氣 沖強度8 ，水沖強度8。砂濾 池每天進行反沖洗，炭濾池反沖洗周期為7 d。
2.實驗結(jié)果及討論
進行加氨實驗之前，用水廠原水進行自然掛膜。 由于氣溫較高，自然掛膜只用了 6 d時間就有明顯效果，這是因為溫度較高時，硝化菌繁殖快，生物活 性強。加氨實驗時間為2012年8月1號至2012 年8月31日。初始時炭濾池運行濾速為12m/h ， 氣水比為1。
