龍小慶¹， 富良²， 顧玉其²， 王占生¹
(1.清華大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與工程系， 北京 100084； 2.浙江平湖市自來(lái)水公司， 浙江平湖?314200)

　　摘　要： 主要闡述了活性濾池對(duì)水廠沉淀出水中有機(jī)物和氨氮的去除規(guī)律，并與水廠砂濾池進(jìn)行比較。結(jié)果表明：①無(wú)論活性濾池進(jìn)水中是否有余氯，它對(duì)有機(jī)物(以總有機(jī)碳TOC表示)、氨氮、亞硝酸鹽氮均有去除作用。如果濾前加氯(余氯為0.5mg/L)，TOC和氨氮在沿程均有去除，去除率分別為37.5%和82.1%，亞硝酸鹽氮在40cm濾層深度以上有所上升，經(jīng)過(guò)余下濾層 后得以去除，總?cè)コ蕿?2.8%；如果濾前不加氯，氨氮和亞硝酸鹽氮在沿程均有去除，去除率均為90%左右；②砂濾對(duì)氨氮的去除不明顯(去除率僅為3.1%)，TOC去除率為12.5%，而亞硝酸鹽氮略有上升。
　　關(guān)鍵詞：微污染源水；活性濾池；砂濾；TOC；氨氮
　　中圖分類(lèi)號(hào)：TU991.2
　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C
　　文章編號(hào)：1000-4602(2002)08-0044-02

　　有機(jī)物和氨氮是目前微污染源水中較為普遍的兩類(lèi)污染物，而常規(guī)水處理工藝對(duì)它們的去除能力有限。在普通砂濾池中填放活性濾料將其改造為活性濾池，以沉淀池出水為原水研究其對(duì)TOC和氨氮的去除特性和機(jī)理，為水廠改造提供有益的依據(jù)。?

1 試驗(yàn)裝置及方法

　　試驗(yàn)裝置如圖1所示。

　　該裝置為有機(jī)玻璃柱，內(nèi)徑為10cm。活性濾料層高為60cm，砂層高為30cm(粒徑分布為0.5～1.2mm)，承托層高為30cm。反沖洗排水管在濾料上方80cm處，沿程設(shè)有取樣口。過(guò)濾時(shí)濾料層上方水深為150cm，采用表面曝氣，氣水比維持在(0.5～1)∶1，濾速取8m/h，工作周期為48h，反沖時(shí)控制整個(gè)濾料層膨脹率為20%～30%，反沖時(shí)間為5～6min。?

2 測(cè)試方法

　　TOC：島津-5000TOC儀；氨氮：納氏試劑分光光度法(721分光光度計(jì))；亞硝酸鹽氮：重氮化偶合分光光度法(721分光光度計(jì))；余氯：袖珍比色計(jì)。?

3 結(jié)果及討論

3.1 對(duì)TOC的去除效果
　　活性濾池對(duì)TOC的沿程去除效果見(jiàn)圖2。

　　由圖2可見(jiàn)，在活性濾池中TOC值由上至下逐漸降低，總?cè)コ蕿?7.5%，其中活性濾料層去除率為32.1%，這說(shuō)明有機(jī)物的去除大都由活性濾料層承擔(dān)，是活性濾料吸附和其上生物膜降解的共同作用的結(jié)果。
3.2 對(duì)NH₃-N、NO₂^--N的去除
　　活性濾池對(duì)NH₃-N、NO₂^--N的沿程去除效果如圖3、4所示。

　　一般認(rèn)為，由于亞硝酸細(xì)菌的比增長(zhǎng)速度(μN(yùn)S)小于硝酸細(xì)菌的比增長(zhǎng)速度(μN(yùn)R)，且硝化反應(yīng)常數(shù)KN很小，所以在穩(wěn)態(tài)條件下亞硝酸鹽的積累量是很少的［1］。但由圖3、4可見(jiàn)，當(dāng)進(jìn)水(沉淀出水)加氯(防止濾池中藻類(lèi)繁殖)時(shí)，NH₃-N的去除規(guī)律與NO₂^--N的有所不同，NH₃-N濃度沿程逐漸降低，經(jīng)過(guò)活性濾料層后去除率已達(dá)70%，總?cè)コ蕿?0%左右；而NO₂^--N濃度在40cm以上的活性濾料層中是逐漸上升的(出現(xiàn)亞硝酸鹽積累)，經(jīng)過(guò)余下濾層后才得以去除，總?cè)コ蕿?0%左右。當(dāng)進(jìn)水中無(wú)余氯時(shí)，NH₃-N及NO₂^--N的濃度均沿程逐漸降低，去除率均為90%左右?；钚詾V池對(duì)NH₃-N去除率較高及池中出現(xiàn)NO₂^--N積累的原因可能是：上層活性濾料可去除水中余氯，有利于微生物在余下濾層中生長(zhǎng)繁殖；另外亞硝酸菌可能比硝酸菌耐氯些。
3.3 去除效果的對(duì)比
　　表1是活性濾池與普通砂濾池去除效果的對(duì)比。 表1 與普通砂濾池去除效果的對(duì)比 mg/L? 水樣 NH₃-N NO₂^--N TOC 加氯沉淀水 2.29 0.081 5.6 活性濾池出水 0.41(82.1%) 0.022(72.8%) 3.5(37.5%) 水廠砂濾出水 2.22(3.1%) 0.117 4.9(12.5%) 注： 表中括弧內(nèi)為去除率。

　　表1表明，活性濾池對(duì)TOC的去除率比砂濾池高25.0%，對(duì)氨氮的去除率比砂濾池高79.0%，水廠砂濾出水的亞硝酸鹽氮略微升高。這主要是由于活性濾料能為微生物的生長(zhǎng)繁殖提供良好的條件，如較大的比表面積、表面較粗糙、能富集有機(jī)物和溶解氧、脫氯等。而且一旦掛膜后，由于生物膜上微生物的長(zhǎng)期固定培養(yǎng)，它們對(duì)各種不利環(huán)境有較強(qiáng)的適應(yīng)性，比單體細(xì)胞對(duì)消毒劑具有更強(qiáng)的抵抗能力^［2］。而砂粒較平整、光滑、無(wú)孔、無(wú)吸附作用，也不能去除水中余氯，因此當(dāng)進(jìn)水中有氯時(shí)掛膜較為困難。?

4 結(jié)論

　?、贌o(wú)論活性濾池進(jìn)水中是否有余氯，它對(duì)TOC、氨氮、亞硝酸鹽氮均有去除作用。如果濾前加氯(余氯為0.5mg/L)，TOC和氨氮在沿程均有去除，去除率分別為37.5%和82.1%，亞硝酸鹽氮在40cm濾層深度以上有所上升，經(jīng)過(guò)余下濾層后得以去除，總?cè)コ蕿?2.8%；如果濾前不加氯，氨氮和亞硝酸鹽氮在沿程均有去除，去除率均為90%左右。?
　?、谒畯S砂濾對(duì)氨氮去除不明顯(去除率僅為3.1%)，TOC去除率為12.5%，而亞硝酸鹽氮略有上升。

參考文獻(xiàn)：
［1］顧夏聲.廢水生物處理數(shù)學(xué)模式(第2版)［M］.北京：清華大學(xué)出版社，1997 .
［2］王占生，劉文君.微污染水源飲用水處理［M］.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1999.

　　電　話：(010)62782196?
　　收稿日期：2001-12-26