流速對(duì)投加生物促生劑修復(fù)水質(zhì)效果的影響.docx

1、第33卷第7期水處理技術(shù)Vol.33No.72007年7月TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTJul.,20071流速對(duì)投加生物促生劑修復(fù)水質(zhì)效果的影響譚譯，李勇，黃勇（蘇州科技學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程系，江蘇蘇州215011）摘夏,為研充水流流速對(duì)投加生物促生刑修復(fù)水質(zhì)效果的影響，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室小試.試瞼中投加生物促生劑BE10mUm底泥3000mL,分別考察了水流流速為0、0.050、0.065、0.091m/s時(shí)污水中總確、耕酸鹽和總鼠的去除情況.試驗(yàn)結(jié)果顯示，在相同的污泥負(fù)荷和BE投加量情況下，流速對(duì)污染物去除效果的影響較明顯；其中影響最明辰的是確敕鹽，去除率高達(dá)99%;得出最

2、佳流速為0.050m/s美蜩,生物促生荊；流速；去除率文*編號(hào)：1000-3770(2007)07-011-03中圖分類號(hào)，X703.5文就標(biāo)識(shí)碼,A當(dāng)前，我國(guó)河流、湖泊的污染情況嚴(yán)重影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民的生活，富營(yíng)養(yǎng)化是導(dǎo)致水體污染小試反應(yīng)器是參考氧化溝的形狀設(shè)計(jì)制作的封閉式模擬河道反應(yīng)器。反應(yīng)器采用有機(jī)玻璃制成，共的重要原因，因此水體治理、修復(fù)刻不容緩。從技術(shù)2個(gè)，有效容積分別為39.2dm38.3dm水深均為1航部分1.1試驗(yàn)原水取自本校校區(qū)的河道，該水水質(zhì)為典型的江南水鄉(xiāng)河水水質(zhì)，反應(yīng)器底部污泥取自于相水質(zhì)指標(biāo)NH/-N(mg/L)TN(mg/L)POZ-P(mg)TP(mg/L)N

3、ON(mg/L)高候酸鹽指數(shù)濃度范圍19.94724.6878.9059.6820.115-0.2530.1900.2551.3323.68】6.2809.820衰1原水水指粽Table】Indexesofrawwaterquality收稿日期：2006-06-08基金項(xiàng)目：“十五"國(guó)家重大科技水專項(xiàng)“蘇州市城市水環(huán)境質(zhì)量改善技術(shù)研究與綜合示范”項(xiàng)目（2003AA601070）；建設(shè)部科技計(jì)劃“生物修復(fù)試盈研究”項(xiàng)目（05-K2-】）作者簡(jiǎn)介:譚譯（】982-）,女,碩士研究生，研究方向?yàn)樗廴究刂评碚摵图夹g(shù);聯(lián)系電話1138J2608932:E-mail：sichuan820330

4、）.上說(shuō)，消除富營(yíng)養(yǎng)化的關(guān)鍵在于削減水體及底泥中有機(jī)碳和氮、磷的負(fù)荷,生物修復(fù)是有效方法之一。目前富營(yíng)養(yǎng)化水體生物修復(fù)過程通常采用的方法是向水體投加微生物生長(zhǎng)所需而環(huán)境中相對(duì)缺乏的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)或元素（生物促生劑）以創(chuàng)造適宜于土著微生物生長(zhǎng)的環(huán)境條件，刺激土著微生物的快速生長(zhǎng),利用微生物和植物、動(dòng)物的協(xié)同作用完成水體水質(zhì)修復(fù)的任綁生物修復(fù)是人為地投加生物修復(fù)劑并創(chuàng)造合適的條件使得修復(fù)劑發(fā)揮其最好的修復(fù)作用，因此投加的試劑濃度、投加后水流的流速、水體溫度、處理的時(shí)間長(zhǎng)短等因素都會(huì)影響到水質(zhì)修復(fù)效果。本次試驗(yàn)通過人為改變待處理污水的水流流速來(lái)研究流速對(duì)投加生物促生劑進(jìn)行水質(zhì)修復(fù)效果的影響，從而考察流速對(duì)

5、處理效果的影響程度并得出最佳流速。9.5cm,內(nèi)部分為8格。反應(yīng)器設(shè)有攪拌裝置，當(dāng)電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),固定在轉(zhuǎn)軸上的扇葉便一起轉(zhuǎn)動(dòng),扇葉在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中會(huì)周期進(jìn)入到反應(yīng)器水中，使水呈流動(dòng)狀態(tài)，通過改變電機(jī)功率可以調(diào)節(jié)水流動(dòng)速度。反應(yīng)器大致構(gòu)造見圖1。S1生促生劑小Fig.Reactorforbioenergizertest12材瑪與分新方法1.2.1*材料水處理技術(shù)水處理技術(shù)第33卷第7期應(yīng)河道底部。測(cè)得水質(zhì)見表1。試驗(yàn)選用的生物促生劑為美國(guó)ProbioticsSolutions公司所開發(fā)的一種水體凈化促生液(Bio-energizer,以下簡(jiǎn)稱BE)。BE含有降解污染物的多種酶,及促進(jìn)微生物生長(zhǎng)

6、的有機(jī)酸、微量元素、維生素等成分，可加速水體凈化過程中微生物的生長(zhǎng)及生物的演替，直接依靠酶或在生物的作用下間接地使污染物得以降解,轉(zhuǎn)化成CO2、H2。等穩(wěn)定的無(wú)機(jī)物，并逐步增加水體中生物的多樣性。，使河道水體建立起在潔凈水體中才能見到的良性循環(huán)的生態(tài)系統(tǒng)。1.2.2分析監(jiān)測(cè)方法試驗(yàn)預(yù)檢測(cè)的污水水質(zhì)指標(biāo)有：水溫、DO、pH、COD、NH3N、NO2-N、NO3-N、TN、P(V-P、TP及SS。測(cè)定方法參照水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法指南中標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定方法虬13MIHMI1.3.1對(duì)普態(tài)試驗(yàn)的回顧笨課題組在研究前期采用相同的生物促生劑對(duì)同一河道污水進(jìn)行生物修復(fù)，研究投加不同濃度生物促生劑對(duì)污染物去除效果的影

7、響。歷時(shí)38d,共采集13個(gè)工作日的數(shù)據(jù)值。研究結(jié)果表明，生物促生劑投加量為lOmL/m，時(shí)的處理效果較好。同時(shí)還在相同試驗(yàn)條件下進(jìn)行過生物促生劑處理的持續(xù)時(shí)間對(duì)處理效果影響的研究，研究結(jié)果表明:生物促生劑投加到反應(yīng)器后的歷時(shí)過短,污染物的去除效果不明顯;歷時(shí)過長(zhǎng)，去除效果反而變差;7d左右的處理效果最佳。1.3.2試驗(yàn)安排在前期靜態(tài)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，確定向反應(yīng)器中投加底泥3000mL：生物促生劑選用BE,投加量為10mL/m3；采用有效容積為39.2dm3的反應(yīng)器；對(duì)每一種流速的研究時(shí)間為7do選用的研究流速分別為0>0.050、0.065、0.09lm/s。2試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)分4個(gè)階段進(jìn)行，

8、歷時(shí)28d,考察了在相同底泥濃度和生物促生劑投加量下4種水流速度對(duì)應(yīng)的污染物去除情況。2.1航的去除總磷的去除情況見圖2。水流流速為0m/s、0.091m/s時(shí)的去除效果不明顯且濃度曲線呈現(xiàn)一定波動(dòng)：流速為0.065m/s時(shí)第3d到第5d的波動(dòng)較大，處理效果不明顯：流速為0.050m/s時(shí)曲線幾乎沒有波動(dòng),總磷濃度呈直線下降趨勢(shì)。Fig.2ChangingofTPconcentrationatdifferentflowrate22»我的去除磷酸鹽的去除情況見圖3?？梢钥闯?，水流流速為Om/s時(shí)去除效果較差，磷酸鹽濃度幾乎不呈現(xiàn)下降趨勢(shì)；流速為0.065m/s時(shí)處理效果較明顯，但第三天

9、到第五天的波動(dòng)較大;流速為0.09lm/s時(shí)處理效果相對(duì)較好;流速為0.050m/s時(shí)曲線幾乎沒有波動(dòng)，磷酸鹽濃度呈直線下降趨勢(shì)。Fig.2ChangingofTPconcentrationatdifferentflowrate22»我的去除磷酸鹽的去除情況見圖3?？梢钥闯?，水流流速為Om/s時(shí)去除效果較差，磷酸鹽濃度幾乎不呈現(xiàn)下降趨勢(shì)；流速為0.065m/s時(shí)處理效果較明顯，但第三天到第五天的波動(dòng)較大;流速為0.09lm/s時(shí)處理效果相對(duì)較好;流速為0.050m/s時(shí)曲線幾乎沒有波動(dòng)，磷酸鹽濃度呈直線下降趨勢(shì)。登3«»M3m0-o-0.05-0.065時(shí)間(d)

10、S3不同疝下款泣度亶化曲修圖Fig.3Changingofphosphateconcentrationatdifferentflowrate23IMK的去除總氮的去除情況見圖4?？梢钥闯觯髁魉贋镺m/s時(shí)去除效果較差,總氮濃度曲線幾乎為水平直線:流速為0.065m/s的處理時(shí)前幾天濃度呈下降趨勢(shì)，但降低得不明顯，第7d突然升高；流速為0.09im/s時(shí)處理效果差，呈現(xiàn)較大波動(dòng)，總氮去除很不穩(wěn)定：流速為0.050m/s時(shí)曲線幾乎沒有波動(dòng)，總氮濃度呈直線下降趨勢(shì)。時(shí)間（d）B4不同流速下威氮瞄亶化曲«|圖Fig.4ChangingofTNconcentrationatdifferen

11、tflowrate譚譯等，流速對(duì)投加生物促生劑修復(fù)水質(zhì)效果的影響3分析與討論3.1去除率匯總為研究流速對(duì)處理效果的影響程度并得出最佳流速，故對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，將總磷、磷酸鹽、總氮的進(jìn)出水濃度及去除率列于表2o衰2除、簽、尊集去除率衰Table2RemovalofTP,Phosphate,TP指標(biāo)流速(m/s)進(jìn)水濃度(mg/L)出水濃度(mg/L)去除率()00.1900.13131總磷0.0500.2550.056780.0650.2220.105530.0910.2170.1184500.1150.097160.0500.1600.01699，磷酸鹽0.0650.2530.104590.

12、0910.1640.0695809.6829.3293.10.0508.9056.54327總氤0.0659.3109.0842.40.0919.7569.6630.13.2分析討論從表2看，流速不同，投加BE后污染物去除效果有較大差異，水流流速為Om/s時(shí)處理效果最差。這是由于電機(jī)不啟動(dòng)時(shí)反應(yīng)器中的污水處于靜止?fàn)顟B(tài)，一方面大氣復(fù)氧不明顯，越往反應(yīng)器下部氧氣的濃度越低，使得處于底部的微生物得不到充足的氧氣，甚至處于厭氧狀態(tài)，降解有機(jī)物的能力大大降低：另一方面，水靜止不動(dòng)導(dǎo)致BE與水混合不充分，就不能很好地發(fā)揮對(duì)水中微生物生長(zhǎng)、新陳代謝的促進(jìn)作用,達(dá)不到明顯改善廢水處理效果的目的。流速為0.05

13、0m/s時(shí)處理效果最好，這是因?yàn)榉磻?yīng)器中的水一直處于流動(dòng)狀態(tài)，彌補(bǔ)了前面分析的水靜止時(shí)的兩點(diǎn)不足；同時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速控制得較好，使得水既能保持流動(dòng)又不至于攪動(dòng)反應(yīng)器底部污泥，因而能達(dá)到很好的處理效果。流速繼續(xù)增大，處理效13果較好，但呈現(xiàn)一定的波動(dòng)。水流高速流動(dòng)時(shí)，雖然大氣復(fù)氧充分,BE與微生物也能很好接觸,但由于流速過快,反應(yīng)器底層的污泥層被帶到反應(yīng)器上部，使得已經(jīng)生成的沉淀被破壞，影響到污染物的去除效果。表2顯示,四種流速下對(duì)應(yīng)的三種污染物的去除率呈現(xiàn)出統(tǒng)一規(guī)律，就是水流流速?gòu)腛m/s到0.050m/s的過程中去除率以較快的速度直線上升，之后隨著轉(zhuǎn)速繼續(xù)增大，去除率逐漸下降，當(dāng)流速達(dá)到0.09

14、1m/s時(shí)總氮的去除率接近0,幾乎沒有去除效果。投加生物促生劑后在合適的流速下，去除效果最明顯的是磷酸鹽，高達(dá)99%,說(shuō)明BE能很好地促進(jìn)除磷給物的生長(zhǎng),蹄牛下,4結(jié)論通過在相同底泥濃度和相同生物促生劑投加量下四種水流速度對(duì)應(yīng)的污染物去除情況的小試試驗(yàn)研究，可以看出：流速對(duì)生物促生劑處理效果的影響較為明顯；比較總磷、磷酸鹽、總氮3種污染物去除效果，得出磷酸鹽的去除效果最明顯，去除率高達(dá)99%；在其它條件相同的情況下，通過不同流速的對(duì)比試驗(yàn)，得出最佳水流速度為0.05m/s(對(duì)應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)速為30r/min)時(shí)，經(jīng)過7d左右，污染物的去除效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其它流速下的去除效果。1 徐烽.生物修復(fù)技術(shù)簡(jiǎn)介J

15、l.環(huán)境保護(hù),2002,12(10):17.2 袁磊，尹洪忠,腰全明.生物促生劑在乙二醇裝置廢水處理中的應(yīng)用J.環(huán)境污染與防治200426(5):366-369.3 魏復(fù)盛，徐曉白,閆吉昌.水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法指南M.北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,1997.4 王美敬.羅麒.生物促生劑修復(fù)受污水體凈化效能研究J.四川環(huán)境,200625:14-16.INFLUENCEOTFLOWRATEONWATERQUALITYREHABUTATIONBYDOSINGBKKENERCQZERTANYi,LIYong,HUANGYong(DepartmenlofEnvironmentalScienceandEngi

16、neering,SuthouUniversityofScienceandTechnology,Suzhou215017,China)Abatnct：Alabtestforresearchontheeffectofwaterflowrateonwaterqualityrehabilitationbydosingbio-energize.Undertheconditionsofdosingbio-cncrgizerBEofIOmL/m,andmudof3000mL»TP,phosphate,andTNremovalsfromsewagewereinvestigatedwithwaterflowrateof0m/s、0.050m/s、0.065m/sand0.09Im/sreflectively.Itisshownthat,underth