以沸石和陶粒為填料,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(jí)出水的中試試驗(yàn),并對(duì)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(duì)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(jià)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(diǎn)。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(qiáng)、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(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。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(duì)NH3-N有較強(qiáng)的選擇性離子交換能力,在沸石表面有生物膜時(shí)仍具有交換NH3-N的能力,故以沸石為濾料的BAF具有較強(qiáng)的抗NH3-N沖擊負(fù)荷能力。
試驗(yàn)進(jìn)水為城市污水二級(jí)生物處理出水,其水質(zhì)的主要特點(diǎn)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(yíng)養(yǎng)液悶曝4d,然后掛膜培養(yǎng)。當(dāng)NH3-N去除率穩(wěn)定時(shí)認(rèn)為啟動(dòng)結(jié)束,進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行階段。根據(jù)回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),確定試驗(yàn)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(gè)體大小在0.5~2μm,桿菌一般長(zhǎng)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(zhǎng)主要依賴直徑比較大的孔洞,微孔過多對(duì)細(xì)菌的生長(zhǎng)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(zhǎng)。
沸石BAF和陶粒BAF在同樣條件下處理污水廠二級(jí)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(duì)NH3-N有良好的去除效果。由于沸石價(jià)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。