O_3-BAF深度处理城市二级出水中BAF系统生物量及生物膜特性.pdfVIP

王树涛1 孙兴滨2马 军1 刘惠玲1 (1哈尔滨]：业大学市政环境工程学院，哈尔滨150090；2东北林业大学环境科学系，哈尔滨150040) 摘要对臭氧预氧化一曝气生物滤池(03一BAF)联合工艺深度处理城市污水二级处理出水中 BAF系统的生物量及生物膜特性进行了研究。结果表明，在经过臭氧预氧化后的二级出水的CODer 仅有40～60 mg／L的低有机底物情况下，BAF系统内生物相仍十分丰富，系统内活跃着细菌、真菌、 藻类、原生动物和后生动物等。沿BAF生物柱水流方向，不同填料层高度处微生物种群特征各有特 点。沿水流方向不同填料层高度处，生物量和生物活性的变化趋势存在一定差异：生物量呈递减趋 m以 势，0．6m范围内更加明显，之后趋于缓慢；生物活性在0．6rn范围内呈现一定的增加趋势，0。6 上则呈递减趋势。 关键词 臭氧预氧化曝气生物滤池深度处理二级出水生物膜 0前言 生物膜活性的分布特征进行系统研究，以便为进一 臭氧预氧化能够有效改善二级出水的可生化 步的动力学研究提供基础资料。 Aerated1试验部分 性，提高后续曝气生物滤池(Biological Filter，BAF)工艺的有机物去除效率L1’2]。BAF中1．1试验装置及过程 生物膜种群特性、数量、活性，及其空间分布等对于 本研究的工艺流程如图1所示。原水经砂滤柱 BAF净化有机物的效能起着至关重要的作用。 (滤料为乃1～3的石英砂，滤料柱高0．3m)过滤， BAF中生物膜由分布于填料之间的悬浮态生物膜 再经过预氧化后由蠕动泵送人BAF生物柱。 和附着于填料表面的附着态生物膜组成。充足的生 物量和良好的生物活性是发挥曝气生物滤池净化效 能的基本条件。对生物反应器的生物量和生物膜活 性研究是生物膜增长动力学研究的重要内容。生物 膜增长动力学研究通常通过建立数学模型来描述污 染物增长及代谢活性的动态变化过程。速率方程是 目前生物膜增长动力学研究中最常用的方法之一。 目前建立的生物膜增长速率方程是以非结构系统为 基本前提的，即系统内的生命体是由质量及细胞数 组成，并假设细胞组成在整个试验过程中保持恒定， 如指数增长模型、逻辑方程、Monod方程等都是建 立在非结构系统的基本前提之上的。由于生物反应 器的结构和运行特性不同，要保证反应器系统内生 1原水储水箱2砂滤柱3臭氧反应柱4臭氧缓解柱5砂 芯曝气板6臭氧尾气外排口 7臭氧发生器8氧气人口 物膜细胞组成在运行过程中稳定不变是十分困难 9臭氧出口 10冷却水入口ll冷却水出口12电磁阀 的，例如曝气生物滤池的反冲洗过程就对系统内的 13自动控制器14氧气瓶15气体流量计16臭氧尾 生物量带来一定程度的改变。所以必须对生物量和 气外排口 17蠕动泵18队F柱19BAF柱出水口 教育部科技创新重大项目培育基金(705013)；城市水资源与 20反冲洗进水口 21反冲洗出水口 水环境国家重点实验室开发研究项目(QA200812)。 图1 03一BAF污水深度处理-I：艺流程示意 210给水排水V01．35增刊2009 万方数据 400 BAF生物柱为内径40mm、高2 mm的有机玻 菌蒸馏水并加塞。将Ⅸ)瓶放于摇床中20℃下振 璃柱，填料为巧2～4的轻质陶粒，填料层高 荡5h后，再次测定D()，根据前后两次测定的DO l 600 mm。BAF生物柱采用上向流，设计流量为值计算生物活性(mgOz／g生物膜h)。 1L／h，空床停留时间为0．8h。 1．3试验用水水质