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      水處理用無煙煤濾料
       
      精制無煙煤濾料
       
      石英砂
       
      精制石英砂
       
      錳砂
       
      高純錳砂

      無煙煤濾池的預處理技術

      • 無煙煤濾料濾池水的預處理技術;
      • 預處理通常是指在常規處理上藝前面,采用適當的物理、化學和生物的處理方法,對水中的污染物進行初級去除.同時可以使常規處理更好地發揮作用.減輕常規處理和深度處理的負擔,發揮水處理工藝的整體的作用,提高污染物的去除效果,改善和提高飲用水水質(王占生等,1999).通常包括化學氧化、生物氧化、吸附和空氣吹脫等預氧化技術。
      • 水處理濾池中的化學氧化預處理技術
        化學氧化預處理技術是指依靠氧化劑的氧化能力.分解破壞水中污染物的結構,達到轉化或分解污染物的日的。目前采用的氧化劑有氯氣(cl2)、高錳酸鉀(KMnO4)、紫外光氧化和臭氧等。
        ①氛氣預氧化是應用級早的一種方法。在水源水輸送過程中或進人常規處理工藝構筑物之前,投加一定量氯氣可以控制因水源污染生成的微生物和藻類在管道內或構筑物的生長,同時也可以氧化一些有機物,提高混凝效果并減少混凝劑使用量。但是,由于預氯化導致大量鹵化有機污染物的生成,且不易被后續的常規處理工藝去除,因此可能造成處理后水的毒理學安全性下降。因此預氛化氧化處理應謹慎采用。
        ②高錳酸鉀氧化預處理的組合工藝雖然能有效地降低水的致突變活性,對移碼突變物前休物也有較好的去除效果,但有機物經高錳酸鉀氧化后的氧化產物中,有些是堿基置換突變物.他們不易被后續常規工藝所去除,在組合工藝出水氯化后.這些前體物轉化為致突變物,使水的致突變活性有較大幅度的增加。
        ③紫外光氧化預處理的組合工藝雖然能有效地減少水中有機污染物數APLvJ.但對水中毒性物質沒有明顯的去除能力,不但不能降低水的致突變活性,而且光解作用還產生了一些移碼突變物與堿基置換突變物的前體物,因這些前體物在常規處現中不易被去除,從而使組合工藝出水氯化后的致突變活性也有一定程度的增加。
        ④臭氧預處理雖然對水中移碼突變物有部分去除效果,但對無煙煤濾料堿基置換突變物沒有明顯的處理能力,IN且部分臭氧化產物不易被常規處理去除,使組合工藝處理后水中移碼突變物前體物的堿基笠換突變物前體物有較大量的增加,出水氯化后的致突變活性與原水相比有較高的上升(王占生等.1999)
      • 生物氧化預處理技術
        生物氧化預處理就是去除那些常規處理方法不能有效去除的污染物,如可生物降解的有機物,人工合成的有機物和氨氮、亞硝酸鹽氮、鐵和錳等。有機物和氨的生物氧化,可以降低配水系統中使微生物繁殖的有效基質,減少臭味,降低形成氯化有機物的前體物,另外還可以延長后期過濾和活性炭吸附等物化處理的使用周期和容量.生物處理一般作為預處理設置在常規處理工藝的前面,既可以充分發揮微生物對有機物的去除作用,又可以增加生物處理帶來飲用水的可靠性,如生物處理后的微生物、顆粒物和微生物的代謝產物等都可以通過后續處理加以控制。
        目前,生物預處理大多采用生物膜法。淹沒式生物濾池中裝有比表面積較大的填料,水流與填料上的生物膜不斷地接觸,有機物被生物膜吸附利用而去除。此種池子在運行時根據水源水質狀況需要可送人壓縮空氣.以提供整個水流系統循環的動力和提供溶解。該工藝的特點是管理方便、污染物去除率較高、運行費用低、運行效果穩定、受外界環境變化影響小.經其處理后出水的有機物、:臭味、NH才-N、細菌和濁度等,均有不同程度的降低。使后續處理的礬耗和氯耗減少。
        從國內外進行的研究和工程實踐的總結可以看出,生物預處理大多采用生物膜的方法。其形式主要是淹沒式生物濾池.下面以生物處理的不同對象分別加以論述(王占生等,1999)。
        (1)TOC的生物降解
        可生物降解的有機物是作為電子供體和異養細菌的碳源。無煙煤濾料飲用水中典型的有機化合物,無煙煤濾料可用生物膜法有效處理。生物膜反應器中生物量的停留和積累,大于任何活性污泥法中的生物總量,并減少了生長較慢的有機物被沖刷掉的可能性。
        已有的研究結果表明,把1m深用于生物膜反應器一般能達到有效的生物降解,飲用水中可生物降解的有機物濃度低有利于貧營養微生物的繁殖。貧營養微生物有較大的比表面積,對可利用的基質有較大的親和力,也有較好的最大繁殖速度和Monod飽和常數K(為1^-10},cg/L).在試驗性的完全混合反應器中研究貧營養生物膜效率(是利用微量濃度的水楊酸、醋酸和酚生長的),測得生物膜形成的貧營養物的K,值范圍是0.0005--0.11gCODc1/m4。一個貧營養湖中得到的微生物培養物可把初始濃度為lmg/L的水楊酸降解至0.00063m才L。所以,貧營養菌能使微量有機物降解至極低濃度。
        腐殖質是飲用水中有機物的主要成分,提供充足的主基質維持生物膜,以轉化嗅昧化合
        物。在1. 1 mg/L的泥炭富里酸(PFA)作為主基質支持的生物膜卜,土臭素、2甲墓異冰片、酚和蔡等嗅味化合物的微量濃度得到輔助利用。只有10%的PFA被礦化,濃度為100rCg/L的酚和蔡的去除率卻達到90%-92%,土臭素和MIB的去除也分別為55%和44%. PFA的長期利用有助于有效的生物膜物質的積累。這些結果說明,依靠天然有機物生長的生物膜在去除嗅味化合物中起著重要作用。
        (2)氮的去除
        ①硝化作用硝化過程中,氨先被氧化為亞硝酸鹽,再被氧化為硝酸鹽,這大都在亞硝化單胞菌和硝化細菌的分別作用下達到。硝化菌的(自養細菌)的生長量和最大繁殖造奎與好氧異養菌的關系不大.硝化菌增長速度緩慢,要求在反應器中有較長的停留時間,在生物膜反應器中,這最好是利用有關菌種來達到。最佳的反應器條件是:有較大的比表面積供生物膜生長、大的介質和孔隙率(以減少剪力損失和堵塞)足夠的溶解氧(DO)。因為把1g氨氮氧化成硝酸鹽需要約4.5g的氧。動力學數據和基質最小濃度Smi。值說明即使在低溫時,也能達到氨的有效去除。這一點已被實踐所證明.生物膜的動力學模型準確地描述了實驗結果,為生物處理過程的成功設計和運行提供了正確的依據。硝化菌和異養菌也可能有互利的作用。繁殖過程中形成的有機產物和硝化菌可作為好氧異養菌的主要基質.水處理過程中的低有機碳濃度及硝化菌的活性,實際上可以促進異養菌的生長,并通過輔助利用促進微量有機污染物的降解。這一點在實驗性生物膜反應器中已得到驗證,該反應器在硝化作用下已經達到一年多的穩定的去除率。間歇提供給微生物膜的微址醋酸鹽被氧化成COZ。進水濃度為21.g/L左右時,酚和氧苯的去除率分別達到50%--75%。這些初步的研究結果表明,硝化作用使得異養菌活性得到發展井增加了微量有機化合
        物的去除。
        ②反硝化作用反硝化細菌是兼性厭氧菌,缺氧時.可利用亞硝酸鹽和硝酸鹽作為電子受體來硝化有機化合物,生成含氮氣體‘Ni, NO和NO2),硝酸鹽作為電子受體比氧更不耐熱。有機含址低的水要求加人碳源進行反硝化,甲醇常用來達到此月的,某些飲用水工程中也采用乙醛和乙酸來代替甲醇,因為它們的價格較低,毒性較小。反硝化的反應速率與TUC.的好氧生物降解速率相似,計算所得的甲醇和乙醛(作為電子供體)的Smin值分別為0.94Eig/L和1.15gNO。無煙煤濾料自養反硝化作用的一個方案:利用Hz,硫酸鹽、硫代硫酸鹽和醚作為硝酸鹽還原的可能電沂供體,這樣的自養反硝化作用用丁飲用水處理僅在最近才開始研究,還沒有得到生產性數據.中國和法閏進行1小規模固定床反應器的研究,其中硫不僅作為電子供體,而且還為附著層提供桿菌屬脫氮硫桿菌生物膜。加人石灰用以緩和反應,反應器運行了9d后進水的18. 1mg/L濃度的NO矛-N得到了90%一100%的去除。亞硝酸鹽產量為。0--45mg/ L,以后就很小f。荷蘭采用硫一石灰介質、1.5m深的反應床進行r自養反硝化的中試,加人0.2mg/L的P,250d 硝酸酸鹽去除了90%以上。自養過程有幾個好處:電子供體是易控制的固體物質,不需要特別投加別的物質,避免了價格高昂的有機碳源。自養過程用于較小的農村處理廠很合適。目前對自養反硝化關注的焦點大都集中在:這一過程是如何影響除硝酸鹽外的其他水質參數的,如硫酸根含雖增高。荷蘭對這種反應柱出水的研究報告表明:異養微生物和AOC(0.Img/L)被富集起來了。如前討論的,增加的AOC會導致異養微生物增殖,增加貓氧量,造成THMs和奧味問題。要確定溫度、馴化時間和反沖洗的影響,進一步研究自養反硝化的動力學。有關硫化細菌固定床生物膜反應器的性能的資料和這一過程用于生產廠時有關的后續處理過程的資料是需要的。
        ③需研究問題飲用水中反硝化作用需研究的兒個方面如下:要確定不同生物膜系統中影響硝酸鹽去除率和出水水質的因素。流化床反應器提供了最大的單位容積負荷率。要評價固定床反應器中生物量的積累導致堵塞的可能性。碳源種類和劑量必須研究達到最佳。要確定反硝化去除硝酸鹽的最優環境條件和運行條件。
        (3)鐵、錳的去除
        亞鐵可作為鐵氧化細菌如鐵細菌、纖發苗和披毛菌的能源.這種亞鐵細菌在溶解氧超過0.2mg/L的好氧環境如水井,處理廠和配水系統中是很普遍的。Fe2和Fe3形成不溶性氫氧化鐵。鐵氧化過程中每摩爾轉化的自由能很小,因此無煙煤濾料這種細菌必須氧化大量的鐵才能繁殖生長。鐵氧化細菌有球衣菌和纖發菌。錳氧化細菌只有PH值為5.5--9且曝氣維持氧化還原電位大于 100mv時才在地下水中生長緊殖。
        (4)運行檢驗
        飲用水的生物處理在歐洲應用較為普遍,我國日前正處在推1'-應用階段二采用的反立塞全是生物膜型的。
        淹沒式生物濾池中裝有比表面積較大的填料,水流與填料上的生物膜不斷的接盜.有機物被生物膜吸附利用而去除。此種濾他在運行時根據水源水質狀況需要可送入壓縮空氣。以提供4個水流系統循環的動力和提供溶解氧。該工藝的特點是青理方便、污染物去除率較高、運行費用低、運行效果穩定、受外界環境變化影響小。經其處理后出水的有機物、臭味、NH才-N,細菌和濁度等,均有不同程度的降低;使后續處理的礬耗和氯耗減少。無煙煤濾料鐵和錳,般都是通過氧化成不溶物再過濾去除或氧化成可溶物再吸附在水合三價鐵和三價錳賈蓋的過濾介質上被去除.活性微生物存在時,快砂濾池和慢砂濾池、流化床反應器、GAC濾池和土壤滲透作用對鐵、錳的去除巳有報道,但對微牛物在這At系統中的作用和重要性還不清楚;瘜W和生物反應都能把鐵、錳氧化成不溶物。法國的一項研究表明,微生物在快速砂濾池中是作為生物催化劑以加快鐵、t&的去除.溶解級低的地下水通址o微曝氣(0.1--1.0mgO2/L)再經快速砂濾池(20~25m/h),可達鐵(0.3~0.5mg/L)和錳(0.02---0.0025mg/L)的完全去除,假如活性微生物利于錳的氧化,那么預氯化(0.25mgCl2 /L)將導致錳去除率的大大降低(王占生等,1999)。如果恁覺的此文不錯、或對您有價值不要忘記分享至您的微博。
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