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新型滤料强化过滤对高氨氮污染达标响应时间的试验研究 吴启龙1’3，艾震2，付宛宜3，张锡辉3，叶挺进1，郑坚2，汪文华2，罗旺兴1 (1佛山市水业集团有限公司，佛山528000；2佛山水业集团高明供水有限公司，佛山528000；3清华大 学深圳研究生院环境工程与管理研究中心，深圳518055) 摘要：研究了活性无烟煤强化过滤对突发高氨氮污染的达标响应时间。挂膜成功后，对 原水浓度4-6mgL-1突发氨氮污染进行活性无烟煤强化过滤试验。结果表明，挂膜成功后，在 8m／h的滤速下，活性无烟煤强化过滤对原水浓度4mgLl氨氮的达标响应时间小于30min，对 5mgLl的迭标响应时间为2．5h，对6mgLl的达标响应时间至少4-6．5h。去除高浓度氨氮时， 沿滤柱纵向pn不断下降。受pn下降的影响，强化过滤对氨氮的去除量达到一定值后，难以 持续增长。 关键词：活性无烟煤； 强化过滤； 高氨氮； 响应时间 1引言 保护力度不足的现状下，新国标的实施对很多地方的水厂工艺带来严峻挑战【1’21。其中，原水 突发高浓度氨氮污染是导致出厂水超出新国标要求的重要原因之一。个别地方的突发原水氨 氮浓度高达6mgL-1，导致水厂长时间停水。现阶段，自来水厂氨氮的去除主要通过生物手段 实现，包括：生物预处理、生物强化过滤和生物深度处理等p-6]，大部分研究集中在去除4mgLl 以下氨氮17-9]，原水氨氮浓度相对持续稳定。对突发氨氮浓度高于4ragE。1原水，研究较少【l¨21。 利用生物作用处理突发氨氮污染，需要考虑微生物浓度对氨氮浓度变化的达标响应时 间，即遭受突发氨氮污染时，需要多长时间使出水氨氮达标。达标响应时间的长短直接关系 到水厂停产时间以及对供水区域内居民的影响。本文采用活性无烟煤滤料进行生物过滤试验， 考查挂膜成功后，活性无烟煤强化过滤使原水4-6mgL-1高浓氨氮的达标响应时间，对生物处 理技术应用于水厂生产，应对突发高氨氮污染有指导意义。 2实验装置和方法 2．1原水 原水水质如表1所示。原水经水厂净水工艺：混凝、沉淀后，再进入试验装置进行过滤 试验。水中氨氮浓度通过添加氯化铵的方式进行配制。试验采用4种氨氮浓度，分别为4mgLl、 5mgL-1、6mgLl、7mgLl。 衰1屎，g,klli情况 水质指标 范围 水温／oc PH 浊度，NTU 狲懈啦 拍∞鼹 基金项目：国家水体污染控制与治理科技重大专项资助【编号2011ZX07410] ··417·· COD№／mgL-1 1．80-9．27 DO／mgL1 4．66-7．57 氨氮JmgL-1 0．03-0．37 亚硝酸i螈／mgL1 O．012-0．128 硝酸盐氮／mgL1 0．80-1．69 2．2工艺流程和方法 试验装置和工艺流程如图1所示。试验采用的是不锈钢滤柱，滤柱高度为2．55m，内径 量直径1．43mm，堆积密度0．529／c—m3。采用下向流过滤，保持进水流量大于出水流量，使水 位恒定在溢流口，多余的水由溢流13流出。 ， 1．待滤水箱；2．氧气罐；3．计量泵；4．进水管：5．滤柱：6．出水管；7．流量计：8-滤后水箱；9-反冲洗水 管；10．离心泵；11．反冲洗流量计；12．溢流管 图1试验装置示意图 经混凝、沉淀后的水流入待滤水箱(1)利用氧气罐(2)对待滤水进行曝气，经计量泵 (3)将曝气后的待滤水，经进水管(4)提升至滤柱(5