生物滤池处理微污染水源水中污染物的试验研究

摘要

本研究采用活性炭和沸石作为生物滤池填料，以实验室配水方式模拟微污染水源水，分析了自然挂膜条件下生物滤池的启动过程。挂膜成功后，研究了生物滤池对水中氨氮和有机物的去除效果。研究了不同水质条件和工艺运行参数下沸石生物滤池对8种农药的去除效果，从而为生物滤池去除水中农药的工程运用提供技术与理论依据。主要研究结果如下： （1）活性炭和沸石对氨氮的等温吸附过程符合Freundlich吸附模型，拟合度R2分别为0.9781和0.9419。24小时内，沸石对氨氮的最大吸附量为1.73mg/g，高于活性炭对氨氮的吸附量0.20 mg/g。活性炭对阿特拉津的等温吸附过程符合Freundlich吸附模型。 （2）采取自然培养挂膜的方式，活性炭和沸石生物滤池从启动到挂膜成功所需时间分别为35天和41天。挂膜成功后，活性炭和沸石生物滤池对氨氮去除率均高于90%，对TOC去除率分别为47.7%和28.2%。 （3）在不同阶段通过扫描电镜对滤料表面微生物进行观察，发现挂膜初期滤料表面只存在少量的微生物，滤膜成熟后可以观察到大量的杆菌和球菌，同时观察到少量的丝状菌和藻类。 （4）生物滤池稳定运行期间，氨氮和有机物浓度沿水流方向呈递减的趋势，氨氮和TOC主要在滤层前25cm被去除。农药的浓度沿水流方向逐渐降低，滤池前45cm滤层对农药去除效果较好。 （5）研究期间，活性炭生物滤池对农药有较好的去除效果，最后阶段8种农药的平均去除率在74.9%~91.3%。沸石生物滤池对二嗪农和丙溴磷的去除效果较好，去除率在22.0%~49.3%，对扑草净和仲丁威去除率在7.5%~17.9%，对阿特拉津、草净津、抗蚜威和异丙隆去除效果较差，去除率小于7%。 （6）进水农药负荷会影响沸石生物滤池的出水水质，氨氮浓度对农药去除率影响不大。向原水中添加15mg/L葡萄糖后，扑草净、仲丁威、二嗪农和丙溴磷的去除率提高了2.0%~8.0%。短时反冲洗对生物滤池的运行效果影响不大。

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