PAM联合生物—改性砂对氨氮的强化处理效果研究

【摘要】以含微污染物氨氮(NH3-N)的原水为研究对象,采用高分子聚丙烯酰胺(PAM)为助凝剂,自制氧化铁改性石英砂(简称“改性砂”)滤料进行生物自然挂膜,两者联合对1-8mg/L氨氮的强化混凝和强化过滤效果进行研究。在强化过滤阶段,对改性砂、普通石英砂(简称“普通砂”)、普通砂/改性砂混合滤料与生物技术联用的强化过滤性能进行了比较,研究了三者在挂膜初期与稳定运行期间,对浊度、NH3-N、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、CODMn等的去除效果与溶解氧消耗量,以及不同滤层水头损失的变化规律。结果表明：1.强化混凝与强化过滤实验结果(1)烧杯试验：仅投加助凝剂PAM0.03mg/L,对浊度的去除效果最高(达94.5%),对NH3-N的去除率比仅投加PAC时平均提高约3.4%,最高达到19.8%。增大助凝剂投加量,NH3-N去除率反而下降。(2)佛山水业集团移动式应急平台混凝连续性试验：改变原水NH3-N浓度,当PAM投加量为0.03mg/L时,对浊度和NH3-N的去除效果最好。不同NH3-N浓度对浊度的去除率影响较小。加入助凝剂PAM后,NH3-N的去除率比单独投加PAC时提高3%-6%。(3)佛山水业集团移动式应急平台强化过滤试验：①滤前水NH3-N浓度为1-2mg/L时,生物普通砂、生物普通/改性砂组合、生物改性砂对NH3-N的平均去除率分别为72.7%、79.5%、90.4%。生物改性砂对CODMn去除率最高(达58.3%)。改性砂滤料可以使生物更加牢固地附着在其表面,微生物量增多,DO消耗量较高,NH3-N去除效果最好。②滤前水NH3-N浓度为3-4mg/L时：生物改性砂对NH3-N去除率最高达到95.1%(4m/h滤速),生物-普通砂、生物-普通／改性砂组合最高仅为68.3%和76.2%。③滤前水NH3-N浓度为5-6mg/L时：三根滤柱出水均未达标,但生物改性砂滤柱(4m/h滤速)的去除率仍最高(达76.1%)。(4)当原水NH3-N浓度为2.0mg/L、5.0mg/L、8.0mg/L时,PAM联合生物改性砂的去除率分别为92.9%、90.2%、72.5%。NH3-N浓度相同时,PAM联合生物改性砂去除率比其它两种滤料高。2.反冲洗条件优化生物改性砂气-水反冲洗优化参数值：先气冲,q气为7L/(s·m2),3min;气-水联合反冲,q气2为10L/(s·m2),q水2为3L/(s·m2),4min；最后水冲,q水为7L/(s·m2),5min。反冲洗周期为72h。反冲洗后,生物改性砂滤料的成熟期为40min。生物改性砂表面结构致密,孔隙丰富,表面形态呈凹凸状,比表面积明显增大。投加PAM后,由于高分子链的作用,生物改性砂滤料表面覆盖着一层薄膜,部分孔隙被填满,与生物膜结合更牢固。生物改性砂具备很强的物理吸附与生物氧化双重作用,过滤性能最优,对NH3-N的去除效果好。
【作者】龙倩雯；
【导师】李冬梅；
【作者基本信息】广东工业大学，市政工程，2014，硕士
【关键词】PAM；生物改性砂；强化混凝；强化过滤；NH3-N；

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