含鐵錳氨地下水在我國(guó)東北地區(qū)廣泛分布, 含鐵錳氨地下水生物凈化工藝能夠?qū)崿F(xiàn)鐵錳氨的凈化去除, 在此工藝中鐵的氧化耗氧量為0.143 mg·L-1, 錳的氧化耗氧量為0.29 mg·L-1, 而氨氮的氧化耗氧量高達(dá)4.57 mg·L-1, 并且隨著近年來地下水中氨氮濃度的不斷升高, 勢(shì)必會(huì)大幅增加水中DO(溶解氧)的消耗, 導(dǎo)致原水中原本緊張的DO更加不足, 使供需矛盾加劇.有研究發(fā)現(xiàn)氨氮經(jīng)過全程自養(yǎng)脫氮(completely autotrophic ammonium removal over nitrite, CANON)過程氧化耗氧量?jī)H為1.94 mg·L-1, 由此可知, 當(dāng)進(jìn)水中的氨氮通過CANON過程去除時(shí), 會(huì)降低水中溶解氧的消耗, 從而提升出水中的溶解氧, 提高生物濾柱的抗沖擊負(fù)荷.因此CANON工藝引起了研究者的廣泛關(guān)注.梁雨雯等實(shí)現(xiàn)了常溫條件下鐵錳氨復(fù)合污染地下水耦合自養(yǎng)脫氮過程, 李冬等成功啟動(dòng)并運(yùn)行了低溫生物除鐵錳硝化耦合CANON工藝.

在生物除鐵錳硝化耦合CANON工藝中, 提高CANON過程去除的氨氮能夠降低水中DO的消耗, 提高生物濾柱的抗沖擊負(fù)荷.有研究表明在氨氮僅通過硝化作用去除的生物濾柱中提升濾柱運(yùn)行濾速不僅會(huì)導(dǎo)致濾料表面的水流剪切力增大, 降低硝化細(xì)菌對(duì)DO等基質(zhì)的網(wǎng)捕效率, 并且會(huì)縮短濾柱的EBCT(空床接觸時(shí)間), 導(dǎo)致硝化反應(yīng)時(shí)間減少進(jìn)而使硝化作用對(duì)氨氮的去除率降低.故由上述可知, 濾速增加會(huì)影響氨氮僅通過硝化作用去除的生物濾柱中氨氮的去除, 而為明晰在生物除鐵錳硝化耦合CANON工藝中濾速對(duì)氨氮去除的影響, 本實(shí)驗(yàn)在出水合格的情況下梯次調(diào)節(jié)濾柱的運(yùn)行濾速, 探究不同進(jìn)水濃度時(shí)濾速對(duì)硝化作用及CANON過程的影響.鑒于此, 筆者在東北某地水廠運(yùn)行了生物除鐵錳硝化耦合CANON工藝, 探究濾速對(duì)低溫含鐵錳氨地下水中氨去除的影響, 并以此分析水質(zhì)對(duì)低溫含鐵錳氨地下水中氨去除的影響.

采用中試裝置在凈化車間開展低溫生物除鐵錳硝化耦合CANON工藝實(shí)驗(yàn)研究.裝置采用已停止運(yùn)行1個(gè)月的成熟生物濾柱.如圖 1所示, 由有機(jī)玻璃制成, 高為3 000 mm, 內(nèi)徑為200 mm.濾柱采用裝填總高度為1 600 mm的雙層濾料, 上層400 mm為級(jí)配為1.0~1.2 mm的無煙煤成熟濾料, 下層1 200 mm為級(jí)配為0.6~1.2 mm的錳砂濾料, 承托層采用級(jí)配為1.2~20.0 mm的鵝卵石, 厚度為400 mm.以水廠兩級(jí)生物凈化工藝中的一級(jí)濾池濾后水與(FeSO4)、硫酸錳(MnSO4)及硫酸銨[(NH4)2SO4]配置成的混合液作為實(shí)驗(yàn)進(jìn)水.主要水質(zhì)指標(biāo)如下：水溫6~8℃, Fe(Ⅱ) 2.91~6.35 mg·L-1, Mn(Ⅱ) 0.47~0.98 mg·L-1, NH4 -N 1.15~2.26 mg·L-1, NO2--N痕量, NO3--N 0.07~0.34 mg·L-1, 高錳酸鹽指數(shù)痕量, pH為6~7, DO為8.3~10.0 mg·L-1.

膜生物反應(yīng)技術(shù)概述

　　在環(huán)境工程污水的處理中，使用比較廣發(fā)的技術(shù)主要有物理法、化學(xué)法與生物法，本文分析的膜生物的反應(yīng)技術(shù)是屬生物法的一種，它是一種借助膜技術(shù)與生物降解有效結(jié)合而產(chǎn)生的新型技術(shù)，它對(duì)水凈化的效率比較高，且出水的水質(zhì)也比較高，因此得到了環(huán)境工程在污水處理中的普遍應(yīng)用。此技術(shù)具備生物降解中對(duì)有機(jī)物強(qiáng)大的分離功能，同時(shí)還能夠和超濾技術(shù)一樣實(shí)現(xiàn)小分子雜質(zhì)的進(jìn)濾，此技術(shù)主要包括曝氣、分離和萃取等3 種類型的反應(yīng)器，另外，此技術(shù)能夠按照水質(zhì)的含氧量進(jìn)行不同有機(jī)的生物膜投放，則其還包括有好氧型與厭氧型的反應(yīng)器，如果按照反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)模式進(jìn)行劃分，還可以分成多單元和一體化膜生物的反應(yīng)器類型。