生物除铁除锰滤池长期运行后除锰能力下降原因的探究

摘要

生物固锰除锰理论经过近20年的研究已经基本成熟，困扰了人们半个多世纪的除锰难题得到了较好的解决。好的理论需要实践的检验并在实践中得到升华与完善。在生物固锰除锰理论的指导下，从第一个成规模的沈阳张士开发区水厂到以后的吉林东丰水厂、黑龙江兰西水厂、沈阳浑南水厂、锦州大凌河水厂、佳木斯江北水厂等等，生物除锰技术得到了蓬勃的推广应用，展示出了极大的技术优势，赢得了工程界的赞誉，但也有些不足，如：水厂生物滤层的启动周期比较长，耗费了大量的时间和人力物力。在应用过程中也碰到了新问题：最早建成并稳定运行的沈阳张士开发区水厂在运行4年后，于2005年底出现了出水水质恶化的现象，除锰技术的稳定性受到了质疑。本文以生物固锰除锰理论为依据，以水厂生产试验和滤柱试验为依托，对多年运行除锰滤池的除锰能力下降可能原因进行了比较翔实的研究，并对生物除锰滤池的初期快速启动进行了初步的研究。
　　研究表明：
　　（1）、从三个主要方面（即水源水质、滤层的固有条件、以及水厂日常的运行和维修操作）对滤池除锰能力影响进行试验，综合分析得出：外部自然条件的变化（水源水质）以及人为的因素（水厂日常的运行和维修操作）对除锰滤池除锰能力的影响通过除锰滤池微生物活体的自适应能力假以时日能够挽回。但是滤池自身固有条件的变化对滤池的除锰能力有较大的不可逆转的影响。生物除铁除锰滤池长时间运行后，不可避免的会发生滤料颗粒以及滤层结构的自我演变，这是由除锰机理所决定的。
　　（2）、通过“成熟滤料移植培养生物滤层法”对浑南中心区水厂进行了快速启动的研究，结果表明此法培养生物滤层不仅初期就有一定能力的除锰效果，而且在正常培养条件下微生物适应期短，能较快的进入对数增长期，使得滤层成熟时间比较短，出水很快达标。这得益于成熟滤料上的微生物不仅微生态系统稳定而且本身生存培养环境与试验室培养的菌种相比更接近于接种滤池。
　　本研究分析了生物除铁除锰滤池长期运行后出水水质恶化的原因，给出了简洁而有效的处理措施，也给其他已经建立并正稳定运行的生物除锰水厂预防水质恶化提供了参考，对于生物除锰固锰理论又是一个完善。并对除锰理论急需解决的缩短生物滤池启动周期进行了一个新的尝试，具有较大的实际应用意义。

目录

生物除铁除锰滤池长期运行后除锰能力下降原因的探究

A RESEARCH INTO THE REASON WHY THE MANGANESE REMOVAL EFFICIENCY OF THE BIOLOGICAL IRON AND MANGANESE REMOVAL FILTER DECLINES AFTER LONG-TIME OPERATION

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 国内外在微生物固锰除锰技术上的研究现状和分析

1.1.1 国外研究历史与现状

1.1.2 国内研究历史与现状

1.2 课题来源及研究的目的和意义

1.2.1 课题来源

1.2.2 研究的目的及意义

1.3 主要研究内容

第2章 试验装置与试验设计

2.1 试验装置

2.1.1 生产试验场地和情况简介

2.1.2 滤柱试验装置简介

2.2 试验设计

2.2.1 水厂实验设计

2.2.2 滤柱实验设计

第3章 长期运行除锰滤池除锰能力下降原因分析

3.1 源水水质变化对滤池除锰能力影响的研究

3.1.1 铁锰含量

3.1.2 pH值

3.1.3 温度

3.1.4 溶解氧

3.2 生物滤池的变化对滤池除锰能力影响的研究

3.2.1 生物滤层中的除锰微生物变化

3.2.2 生物滤层中的滤料颗粒变化

3.3 日常操作与维修处理对滤池除锰能力影响的研究

3.3.1 滤速控制

3.3.2 反冲洗控制

3.3.3 关闭滤池操作

3.3.4 挖砂维修及滤料池外闲置后回填操作

3.4 所有影响滤池除锰能力因素综合分析

3.5 本章小结

第4章 滤池换砂试验及成熟滤料生物滤层接种培养

4.1 滤池换砂试验

4.2 对于除锰滤池滤料变化过程以及换砂周期的思考

4.2.1 除铁除锰生物滤料上生物膜的形成过程与变化

4.2.2 滤料粒径变化的影响因素

4.2.3 换砂周期的分析

4.3 对于除铁除锰滤池滤料选择的思考

4.4 对于换出的成熟黑砂的出路思考与试验

4.4.1 黑砂的清洗和回用

4.4.2 熟砂作为引子的“成熟滤料移植生物滤层接种培养法”

4.5 本章小结

结论与建议

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

哈尔滨工业大学硕士学位涉密论文管理

致 谢