固定化曝气生物滤池处理污染河水的中试研究姚磊

姚　磊1,　叶正芳1,　倪晋仁1,　廖日红2,　刘　操2,　徐　华2(1.北京大学环境工程系,北京100871;2.北京市水利科学研究所,北京100044)　　　:　将功能化大孔载体(FPUFS)与复合微生物菌剂B350应用于曝气生物滤池而构成固定化曝气生物滤池(G-BAF),并开展了处理受污染河水的中试研究。装置在不同的水力停留时间(HRT)下连续运行了93d,至试验后期,当系统的HRT为2h时,对浊度、CODMn、NH+4-N和TP的平均去除率分别为93.4%、55.6%、95.8%和71.5%,出水水质达到了《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)的Ⅲ类标准。环境扫描电镜(ESEM)与气相色谱/质谱(GC/MS)的分析结果表明:G-BAF中的载体表面附着了大量球菌、杆菌以及多种形态的原、后生动物,这增强了对氮、磷以及难降解有机物的去除效果。　　:(863)(2003AA601010)　　:　污染河水;　固定化曝气生物滤池;　环境扫描电镜;　气相色谱/质谱:X703.1　　:A　　:1000-4602(2007)13-0020-04Pilot-scaleStudyonPollutedRiverWaterTreatmentbyG-BAFYAOLei1,　YEZheng-fang1,　NIJin-ren1,　LIAORi-hong2,　LIUCao2,XUHua2(1.DepartmentofEnvironmentalEngineering,PekingUniversity,Beijing100871,China;2.BeijingHydraulicResearchInstitute,Beijing100044,China)　　Abstract:　ThemacroporouscarrierFPUFSandspecialmicroorganisms(B350)wereusedinabio-logicalaeratedfilter(BAF)toformaGaia-BAF(G-BAF)andtreatpollutedriverwater.Thesystemwascontinuouslyoperatedfor93daysatdifferenthydraulicretentiontime(HRT).Inthelaterexperimentalstage,whenHRTis2h,theaverageremovalratesofturbidity,CODMn,NH+4-NandTPare93.4%,55.6%,95.8%and71.5%respectively.TheeffluentqualitycanreachthegradeⅢofEnvironmentalQualityStandardsforSurfaceWater(GB3838-2002).TheresultsofESEMandGC/MSshowthattherearelotsofcocci,bacilli,protozoanandmetazoanspeciesimmobilizedonthesurfaceofcarriers,whichcanenhancetheremovaleffectofnitrogen,phosphorusandrefractoryorganiccompounds.　　Keywords:　pollutedriverwater;　G-BAF;　ESEM;　GC/MS　　,[1、2]。,、、,[3、4]。、,。,,。,[5～7],。(FPUFS)B350·20·第23卷　第13期2007年7月　　　　　　　　　　　　中国给水排水CHINAWATERWASTEWATER　　　　　　　　　　　　　Vol.23No.13Jul.2007(G-BAF),、CODMn、NH+4-NTP,/(GC/MS)(ESEM)、,G-BAF。1　试验材料与方法1.1　G-BAF1。1　Fig.1　Schematicdiagramofexperimentalapparatus　　2.1m,、1m,0.9m,,FPUFS[8],1。,、。BIOSYS-TEMB350,28、、,0.6～0.8g/cm3,(30～50)×108/g。1　Tab.1　TechnologicalparametersofFPUFS/mm/(g·cm-3)/(m2·g-1)/%/(g·L-1)0.1～0.31.080～1202300～260030～401.2　,2。B/C0.2～0.3,。2　Tab.2　WaterqualityusedinexperimentpH/NTUCODMn/(mg·L-1)NH+4-N/(mg·L-1)TP/(mg·L-1)7.9～8.284～1387～128～200.7～1.01.3　HANNAHI93703;pHHANNA201pH;CODMn、NH+4-N、TP[9]。,GC/MS。2　试验结果与讨论2.1　2005728—1028,93d。(728—88)1,100gB350,3d80L/h,12dNH+4-NCODMn40%,。、,、。(89—1028)80L/h450L/h,3。3　Tab.3　OperationalparametersatdifferentphasesQ/(L·h-1)HRT/hDO/(mg·L-1)728—888011489—82910092～4830—91815062～4919—10822542～4109—102845022～42.2　G-BAF2。2　G-BAFFig.2　TurbidityremovalbyG-BAF　　2,,,80NTU;HRT,,5～10NTU,93.4%,G-BAF。G-BAFFPUFS,。,·21·姚　磊,等:固定化曝气生物滤池处理污染河水的中试研究第23卷　第13期(EPS)(),,HRT。2.3　CODMnG-BAFCODMn3。3　G-BAFCODMnFig.3　CODMnremovalbyG-BAF　　3,CODMn,,HRT=2h55.6%,CODMn4mg/L,《》Ⅲ[10]。,G-BAFHRT,CODMn。CODMn:①。,B350FPUFS,,HRT=2h35g/L,2～3。②。,,。2.4　NH+4-NG-BAFNH+4-N(4),NH+4-N0～0.3mg/L,95.8%。FPUFS(、),B350,NH+4-NNO-3-N。10、(15℃),NH+4-N0.5mg/L,。4　G-BAFNH+4-NFig.4　NH+4-NremovalbyG-BAF2.5　TPG-BAFTP5。5　G-BAFFig.5　TPremovalbyG-BAF　　TP0.6mg/L,TP,0.2mg/L,71.5%,Ⅲ。G-BAF,、、,PO3-4,TP。,,FPUFS,,,,。2.6　,、FPUFS,6。6(a),FPUFS,,,。,,·22·第23卷　第13期　　　　　　　　　　　　　　中国给水排水　　　　　　　　　　　　。6(b),、,(、)(、)。(、),,,。6　Fig.6　ESEMphotosofcarrierandmicroorganisms2.7　GC/MS(10),GC/MS、,36,19、、,52.7%,;G-BAF14,8,6,。、,30min,,30min。,,G-BAF,、,G-BAF。3　结论①　G-BAF,。93d,;(HRT=2h),、CODMn、NH+4-N、TP93.4%、55.6%、95.8%71.5%,《》Ⅲ。②　FPUFS,。G-BAF,。③　G-BAF,。:[1]　,,,.[J].,2005,31(4):1-9.[2]　,.[J].,2002,13(3):377-382.[3]　,,,.[J].,2006,22(1):50-53.[4]　,,,.[J].,2004,25():67-69.[5]　ChenBor-yann,ChenShan-yu,LinMeng-yi,etal.Ex-ploringbioaugmentationstrategiesforazo-dyedecoloriza-tionusingamixedconsortiumofPseudomonasluteolaandEscherichiacoli[J].ProcessBiochem,2006,41(7):1574-1581.[6]MohanSVenkata,RaoNChandrasekhara,PrasadKKrishna,etal.Bioaugmentationofananaerobicsequen-cingbatchbiofilmreactor(AnSBBR)withimmobilizedsulphatereducingbacteria(SRB)forthetreatmentofsulphatebearingchemicalwastewater[J].ProcessBio-chem,2005,40(4):600-608.[7]　,.[J].,2005,21(7):26-28.[8]　,.[P].:10062577.1,2005-03-02.[9]　.(4)[M].:,2002.[10]　GB3838—2002,[S].:(1981-　),　,　,　,　。E-mail:[e-mail]:2007-03-21·23·姚　磊,等:固定化曝气生物滤池处理污染河水的中试研究第23卷　第13期