高錳酸鹽預(yù)氧化—生物活性炭聯(lián)用工藝除污染效能與機(jī)制.pdf

1、飲用水水源普遍污染已成為給水處理所面臨的主要問(wèn)題，尋求適合我國(guó)國(guó)情的簡(jiǎn)易、高效、低耗的給水強(qiáng)化處理技術(shù)是解決我國(guó)目前水源普遍污染和水資源短缺問(wèn)題的有效途徑。強(qiáng)化常規(guī)給水處理工藝由于具有基建投資小、處理效率高和運(yùn)行管理方便等特點(diǎn)而受到廣泛關(guān)注，本文針對(duì)微污染水源飲用水處理這一熱點(diǎn)問(wèn)題，首次提出了一種新型微污染水源強(qiáng)化處理工藝，將高錳酸鹽預(yù)氧化強(qiáng)化混凝工藝與生物活性炭強(qiáng)化過(guò)濾工藝相結(jié)合，綜合利用多種測(cè)試手段，研究了高錳酸鹽預(yù)氧化與生物活性炭

2、聯(lián)用工藝的運(yùn)行效果和影響因素，并對(duì)高錳酸鹽預(yù)氧化強(qiáng)化后續(xù)生物活性炭工藝的除污染機(jī)理進(jìn)行了探討。
　　實(shí)驗(yàn)考察了高錳酸鹽預(yù)氧化與生物活性炭聯(lián)用工藝的除污染效能。與常規(guī)混凝工藝相比，經(jīng)高錳酸鹽預(yù)氧化，混凝工藝對(duì)藻類、濁度、CODMn和UV254的相對(duì)平均提高幅度分別為39.1％、42.0%、9.4%和6.8%；將砂濾池部分濾料用活性炭取代形成的生物活性炭有效地強(qiáng)化了過(guò)濾工藝的除污染效能，與石英砂過(guò)濾工藝相比，生物活性炭工藝對(duì)CODMn

3、、UV254、濁度、NH3-N、NO2-N和藻類的相對(duì)平均提高幅度分別為32.5%、19.2%、60.3%、57.5%、75.8%和80.8%。
　　發(fā)現(xiàn)高錳酸鹽預(yù)氧化強(qiáng)化了生物活性炭工藝的除污染效能。與單獨(dú)生物活性炭工藝相比，經(jīng)高錳酸鹽預(yù)氧化后，生物活性炭工藝對(duì)有機(jī)物、NH3-N和NO2-N的去除率分別提高了5.4%、11.9%和13.0%。
　　高錳酸鹽與臭氧預(yù)氧化均能夠提高原水的可生化性，促進(jìn)生物膜生長(zhǎng)，提高生物活性。

4、穩(wěn)定期生物活性炭工藝出水水質(zhì)測(cè)定表明，高錳酸鹽預(yù)氧化-生物活性炭聯(lián)用工藝出水水質(zhì)優(yōu)于臭氧預(yù)氧化-生物活性炭聯(lián)用工藝的出水水質(zhì)。
　　發(fā)現(xiàn)高錳酸鹽預(yù)氧化改善了后續(xù)生物活性炭工藝的吸附特性和生物氧化特性。高錳酸鹽預(yù)氧化工藝一方面通過(guò)強(qiáng)化混凝，降低了活性炭上沉積的有機(jī)物和無(wú)機(jī)物含量，有效地減少了活性炭孔隙堵塞，提高了活性炭的吸附性能；另一方面，高錳酸鹽在強(qiáng)化混凝工藝去除大分子有機(jī)物的同時(shí)，增加了小分子（0～3ku）有機(jī)物含量，小分子有機(jī)

5、物的增加提高了原水的可生化性。
　　實(shí)驗(yàn)考察了單獨(dú)生物活性炭工藝和高錳酸鹽預(yù)氧化后生物活性炭工藝中微生物的特性。電鏡觀測(cè)結(jié)果表明，兩組生物活性炭上的細(xì)菌都以球菌和桿菌為主，但經(jīng)高錳酸鹽預(yù)氧化后，生物活性炭上出現(xiàn)了大的團(tuán)簇結(jié)構(gòu)，對(duì)細(xì)菌能夠起到保護(hù)作用。生物活性炭上菌種的分離結(jié)果表明，大多數(shù)細(xì)菌為革蘭氏陽(yáng)性菌，其中以芽孢桿菌屬數(shù)量最多。經(jīng)高錳酸鹽預(yù)氧化后，生物活性炭上種屬更加單一化，優(yōu)勢(shì)菌所占比例增加，其中芽孢桿菌屬占到50%以上。<

6、br>　　分析了高錳酸鹽預(yù)氧化強(qiáng)化后續(xù)生物活性炭工藝硝化性能的機(jī)理。兩組生物活性炭中硝化菌的種屬類別和分布規(guī)律是一致的。亞硝酸菌種屬分別為亞硝化螺屬和亞硝化單細(xì)胞屬，硝酸菌種屬分別為硝化桿菌屬和硝化刺菌屬。高錳酸鹽預(yù)氧化促進(jìn)了后續(xù)生物活性炭中硝化細(xì)菌的生長(zhǎng)，這是高錳酸鹽預(yù)氧化強(qiáng)化后續(xù)生物活性炭工藝去除氨氮和亞硝酸鹽氮的主要原因。
　　高錳酸鹽預(yù)氧化與生物活性炭聯(lián)用工藝包含了化學(xué)氧化、吸附、生物氧化等多種過(guò)程，在給水處理中應(yīng)用可不改