李云才
河南城建高等?？茖W(xué)校
北京源維持水處理技術(shù)有限責(zé)任公司

一、前言：

　　 目前，在中國的長江以南，由于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展，由此產(chǎn)生的大量污水有許多未經(jīng)處理就排入到天然水體，形成氨氮逐年升高。例如珠江，源水中的氨氮幾乎每年以0.5—1.0mg/L的速度在增 加。而且其勢頭有增無減。截止2000年，在枯水期，珠江一些支流水中氨氮己達(dá)4—5mg/L。
　　地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中，對氨氮未作要求，但規(guī)定作生活飲用水源的Ⅲ地面水，其凱氏氮≤1.0mgL。地下水分類指標(biāo)規(guī)定可作為生 活飲用水的Ⅲ級標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定氨氮≤2.0mg/L。而地面水中凱氏氮略大 于氨氮。由此可以看出，地面水的源水其氨氮己遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出地面水Ⅲ級質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，這給自來水廠的生產(chǎn)帶來了很大困難。
　　為了解決自來水源水氨氮高的問題。我們研究出了“RD吸附氧化”降低氨氮的方法。該方法在源水氨氮11mg/L的情況下，可降低到0.5mg/L以下，并且能使亞硝酸鹽同步降解保持在0.1mg/L以下。 該方法在研究應(yīng)用中，得到了海寧自來水公司和廣州市番禺東鄉(xiāng)水廠的大力支持。在海寧完成了第二水廠的生產(chǎn)應(yīng)用，在廣東番禺東鄉(xiāng)水廠完成了75噸/d的中試。同時在東莞農(nóng)業(yè)公司進(jìn)行了高濃度有機(jī)廢水的降氨氮試驗(yàn)，氨氮在高達(dá)850mg/L情況下，可以在2個小時內(nèi)降低到1—2mg/L。
　　“RD吸附氧化法”的研究開始于1992年中國淮河嚴(yán)重污染時期，歷時八年之久，這期間得到了清華大學(xué)、國家水中心、中國市政工程中南設(shè)計(jì)院、國家環(huán)保局華南科研所等教授和專家的關(guān)注和大力支持。今天己通過反復(fù)的研究—應(yīng)用——再研究——再應(yīng)用的反復(fù)實(shí)踐。使這一方法不斷完善和提高?，F(xiàn)已達(dá)到了能快速、高效、低耗的降解源水氨氮的實(shí)用階段。為源水預(yù)處理增加了一個已有給排水設(shè)計(jì)和文獻(xiàn)中沒有的新方法。

二、“RD吸附氧化”工藝流程

　　“RD吸附氧化法”是一種新的吸附劑——以蒙脫石為主要成分的新型吸附劑和優(yōu)化工邊界條件相結(jié)合誕生的微污染水處理新工藝。 目前己開發(fā)出兩種藥劑，即1號RD及2號RD。兩種應(yīng)用工藝，即再生回流工藝和直流工藝，現(xiàn)介紹如下：
1、RD吸附氧化再生回流工程
　　 該工藝適用于以地表水為水源的自來水公司。其工藝流程如下：

2、RD吸附氧化直流工藝
　　 該工藝適用于以地表水為水源的源水供應(yīng)公司，其工藝流程如下：

三、RD藥劑

　　 RD藥劑是以蒙脫石為主要成分的藥劑。其中l(wèi)號RD藥劑，表面積350m²/g以上，入水溶脹性好。能高度分散在水中，對于色、嗅味類物質(zhì)，有良好的吸附性能。同時對鐵、錳等重金離子吸附性能更好，而且是微生物的很好附聚體。也稱天然宿主，能將分散于水中 的細(xì)菌附聚在其上，其吸附效果達(dá)92％。
　　 前蘇聯(lián)學(xué)者M(jìn)uber和Hickisch研究了9個屬12個菌株在不同吸附劑上的吸附作用。其細(xì)菌被吸附的百分比如下：蒙脫石92％＞沃發(fā)基特(一種陽離子交換劑)EZ90％＞斑脫土87％＞黃土82％＞高嶺土75％＞石英44％。由于蒙脫石對有機(jī)物和細(xì)菌都有良好的吸附作用。這樣微生物就能很好的降解污染物。為了恢復(fù)吸附性能，我們設(shè)置了一個再生池，使污染物很好繼續(xù)分解再生，同時，使微生物濃度進(jìn)一步提高，這樣回流到曝氣池后，其效果更好。
　　 2號RD藥劑，其溶脹性比1號RD藥劑小的多，或者是基本不溶脹，而且密度也較小。加入到待處理水中，在曝氣作用下，即能很好懸浮在水中，又能不被水沖走，成為一種永久性的載體保存在水中。這就為一些源水供應(yīng)公司的預(yù)處理提供了方便。

四、降氨氮機(jī)理

　　“RD吸附氧化”降氨氮的機(jī)理正在深入的探研之中。由于實(shí)踐應(yīng)用中的良好效果，也就只有先實(shí)踐后理論了。
　　有學(xué)者測定，蒙脫石在水中溶脹后，其最小顆粒直徑為0.4mm，其硝化菌在如此小的顆粒上附聚形成微型生物膜。由于生物膜甚微，不會出現(xiàn)普通生物膜的外層好氧和內(nèi)層厭氧狀態(tài)，而是一直處于高度 的好氧狀態(tài)，使得對氨氮的降解速度加快。
　　眾所周知，微生物在水中，一般呈負(fù)電性，因此易為陽離子樹脂所附聚，而蒙脫石對微生物的吸附性又遠(yuǎn)大于陽離子交換劑。且比陽離子樹脂粉末的粒徑小的多。
　　 因此，在單位容積水中，其微生物的濃度大于活性污泥法及傳統(tǒng)生物膜法。這是硝化速度快的又一個原因。從理論上探討，“RD吸附氧化法”是有別于活性污泥及傳統(tǒng)生物膜法的一種新方法。

五、成果介紹

1.浙江省海寧市第二水廠
　　 浙江省海寧市第二水廠，采用“RD吸附氧化法”之后，自1999年7月1日投產(chǎn)以來，運(yùn)行情況良好。成功的解決了由上游的污染廢水產(chǎn)生的色度問題。同時CoDmn的去除率和NH₃-N的硝化率均達(dá)到50％以上。
2、廣州番禺東鄉(xiāng)水廠
　　 廣州番禺東鄉(xiāng)水廠，源水NH3-N在枯水期達(dá)4—5mg/L。采用“RD吸附氧化法”進(jìn)行中試，出水氨氮在0.1mg/L左右。在試驗(yàn)期間加藥使NH3-N升到11mg/L時，出水氨氮仍能達(dá)到0.1mg/L左右。而且CoDmn的去除率達(dá)75％左右。
3、東莞農(nóng)業(yè)公司塘廈豬場
　　東莞農(nóng)業(yè)公司塘廈豬場采用“RD吸附氧化法”實(shí)驗(yàn)，氨氮在850mg/l左右，能降到1--2mg/L。

六、結(jié)束語

　　“RD吸附氧化法”是不見經(jīng)卷的一種新型微污染水的凈化方法。經(jīng)過近八年的生產(chǎn)實(shí)踐應(yīng)用和不斷研究改進(jìn)。目前達(dá)到的工藝水平，可使NH3-N完全硝化，CoDmn降低75％。且能除鐵、錳、除色度和嗅味，更能很好的除磷。過去不少人認(rèn)為“RD吸附氧化法”是污水活性污泥法在給水中應(yīng)用。特別是擔(dān)心污泥回流，形成二次污染。實(shí)際上此顧慮大為不必。因?yàn)椤癛D吸附氧化法”回流污泥必須經(jīng)過再生池充分再生后才能回流?；亓鞯氖荝D藥劑和微生物，而不是污染物回流。
　　 在廣州番禺東鄉(xiāng)水廠中試結(jié)束時，分別取源水、沉淀出水和出廠水，水樣三個。委托上海醫(yī)科大學(xué)進(jìn)行了AmeS試驗(yàn)、UDS試驗(yàn)和微核試驗(yàn)，從基因水平、DNA水平和染色體水平對水中有機(jī)物提取物的致突變性進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果均表現(xiàn)為陰性。證明“RD吸附氧化法”的衛(wèi)生安全性很好。
　　近來研究發(fā)現(xiàn)，“RD吸附氧化法”不僅適用于微染水，而且適用于城市污水處理。因此，該方法就不是將污水活性污泥法移植到給水預(yù)處理。而是一種全新的污染水處理方法。其主要功能是氨氮的硝化和除磷。這引起了城市污水處理的關(guān)注。因?yàn)槌酌摰恢笔腔钚晕勰喾ǖ囊粋€難題。近來我們開始對城市活性污泥污水廠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不僅硝化效果好，而且除磷效果特別好。在磷含量3mg/L條件下，能很快降至0.07mg/L。更重要的是能將污水處理廠的負(fù)荷翻翻。這引起了污水處理廠的極大興趣。他們講：這是將給水處理方法向污水處理廠推廣應(yīng)用。
　　 總之，我們認(rèn)為，“RD吸附氧化法”既不是活性污泥法在給水廠 應(yīng)用，也不是給水微污染處理法在污水廠應(yīng)用。它是一種全新的污染水處理方法，既可應(yīng)用于微污染城市給水處理，也可應(yīng)用于城市污水處理，而且正在不斷發(fā)展中。