以Zeolite和陶粒為填料,分別進(jìn)行了沸石曝氣生物濾池和陶粒曝氣生物濾池處理污水廠二級出水的中試試驗,并對2種濾料的處理性能和工藝特征進(jìn)行了比較。結(jié)果表明,2種濾池均可以在一定工況條件下達(dá)到良好的處理效果,且保持較好的抗沖擊負(fù)荷能力。在氣水體積比3:1、水力負(fù)荷為1m3·m-2·h-1,溫度分別為20~25℃和15~19℃的情況下,沸石BAF和陶粒BAF對COD去除率分別為12.67%和21.93%,出水COD分別為31.46和37.06mg·L-1;NH3-N去除率分別為96.64%和97.79%,出水NH3-N的質(zhì)量濃度分別可降到1.46mg·L-1和1.20mg·L-1。沸石成本合理,更具有工程應(yīng)用推廣價值。
曝氣生物濾池(Biologicalaeratedfilter,BAF)具有有機(jī)負(fù)荷高、占地面積小、投資小、處理效率高和出水水質(zhì)好等優(yōu)點。BAF的濾料是影響其處理效果的關(guān)鍵因素之一,也是影響水處理成本的主要因素之一。在BAF中應(yīng)用比較廣泛的是陶粒濾料,具有生物附著性強、掛膜性能良好、水流流態(tài)好、反沖洗容易進(jìn)行和截污能力強等優(yōu)點。天然沸石具有較大的孔隙率和比表面積,因而具有較大的微生物附著表面,特別是沸石對NH3-N有較強的選擇性離子交換能力,在沸石表面有生物膜時仍具有交換NH3-N的能力,故以沸石為濾料的BAF具有較強的抗NH3-N沖擊負(fù)荷能力。
試驗進(jìn)水為城市污水二級生物處理出水,其水質(zhì)的主要特點是COD偏低,NH3-N含量比較高,可生化性差。
因進(jìn)水有機(jī)物少,可生化性差,故采用接種掛膜法。將活性污泥導(dǎo)入濾柱,并加入營養(yǎng)液悶曝4d,然后掛膜培養(yǎng)。當(dāng)NH3-N去除率穩(wěn)定時認(rèn)為啟動結(jié)束,進(jìn)入穩(wěn)定運行階段。根據(jù)回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),確定試驗的主要去除目標(biāo)是COD和NH3-N。
從圖1中可以看到,沸石顆粒表面非常粗糙,布滿了很多凹陷的小孔穴,直徑在1~30μm。一般來說,球菌個體大小在0.5~2μm,桿菌一般長1~5μm、寬0.5~1μm,因此沸石表面這許許多多的孔穴非常適合細(xì)菌附著,并且增加了沸石的比表面積,可提高附著的微生物量,有利于提高NH3-N的去除率。從圖2可以看到,粘土陶粒表面非常粗糙,密密麻麻的分布有很多孔洞。但是這些孔洞大小不均,有的孔洞非常小,有的孔洞甚至直徑達(dá)到200μm以上。細(xì)菌的生長主要依賴直徑比較大的孔洞,微孔過多對細(xì)菌的生長作用不大,這些大小不均的孔洞非常有利于微生物附著在上面生長。
沸石BAF和陶粒BAF在同樣條件下處理污水廠二級出水均可達(dá)到良好的處理效果,且保持較好的抗沖擊負(fù)荷能力。沸石濾料和陶粒濾料的硝化性能類似,均對NH3-N有良好的去除效果。由于沸石價格合理,因此沸石濾料是一種性能優(yōu)越而又經(jīng)濟(jì)的填料。