滤料特性对锰砂滤池启动期除铁除锰效能的影响

针对陕西某市地下水水厂改造工程中的锰砂滤料选择和锰砂滤池启动期的除铁除锰效果问题,分析了不同锰砂滤料的吸附特性,对比研究了不同滤料滤池在启动期与成熟期的除铁除锰特点及除污效能。结果表明,尽管不同产地锰砂滤料的二氧化锰含量和静态吸附容量有很大差异,但在30 d的启动期间,各种锰砂滤池始终具有良好的除浊和除铁除锰效果,均没有出现Mn~(2+)穿透现象,总铁和Mn~(2+)含量分别可降到0.03和0.05 mg/L以下,锰砂滤料特性差异没有造成锰砂滤池启动期的除铁除锰效果出现明显不同;石英砂或无烟煤滤池在启动期的第6天后即可逐渐产生除锰作用,约30 d后达到成熟期,出水Mn~(2+)含量趋于稳定。各种滤料组成的滤池在启动期的第4天后均出现了氨氮降解作用,在约12 d时可达到稳定的去除效果。对于石英砂/锰砂双层滤料滤池,在启动初期Mn~(2+)主要在锰砂滤层中得到去除;进入成熟期后,石英砂层具有了极好的除锰效果,氨氮去除效果也显著提高,各种污染物主要在石英砂滤层中被去除;总铁和浊度的去除与滤料种类、过滤阶段无明显相关性,启动初期和成熟期总铁和浊度在石英砂/锰砂滤层中的沿程去除规律没有明显变化。     

石英砂/锰砂混层滤料的除铁除锰效果及其影响因素

采用不同体积比的石英砂/锰砂混层滤料处理含铁、锰的人工配水,考察了对铁、锰的去除效果及其影响因素.试验结果表明,各混层滤料对铁都有很好的去除效果;滤后水中的锰含量随着运行时间的延长而呈现出逐渐降低的趋势,且石英砂与锰砂的体积比为37的混层滤料对锰的去除效果要好于体积比为73的,但其水头损失增长较快;混层滤料去除铁、锰的最适pH值为6.0～7.5,反冲洗强度宜采用13 L/(s·m2).     

净化高铁锰伴生氨氮地下水的生物滤池快速启动

采用生物滤池处理高铁、高锰、高氨氮地下水时,存在启动时间长的问题,鉴于此,采用双层滤料、单层滤料回流、单层滤料不回流三种启动方式同时启动三根滤柱,考察双层滤料和回流对启动时间的影响。结果表明,采用双层滤料或回流均能有效缩短启动时间,三根滤柱出水中的总铁、锰、氨氮分别在第82、81、103天降到了0.3、0.05、0.2 mg/L以下。进一步的分析发现,铁主要在0～0.4 m滤层被去除,锰的去除最初是锰砂吸附,当氨氮浓度降到一定程度后,生物除锰效果迅速提高,锰和氨氮均主要在0～0.4 m滤层被去除。     

滤层接种混合细菌除铁除锰的研究

东北地区的地下水大都存在铁锰等金属超标的情况。采用生物滤层接种混合细菌法,探究了启动周期对石英砂滤料和混层滤料除铁锰效果的影响。结果表明:接种混合细菌的石英砂滤料和混层滤料对含铁锰地下水均有较好的处理效果。石英砂滤料对锰的去除率为97. 00%,滤层的成熟期为47 d;混层滤料对锰的去除率为97. 99%,滤层的成熟期为35 d;两种滤料均能在较短的成熟期内达到良好的铁去除效果。     

生物固定化锰砂/石英砂滤柱的除铁除锰效能比较

通过在锰砂及石英砂上固定自行分离的纤发茵属细菌,研究了生物固定化锰砂及石英砂滤柱的除铁除锰能力.从水厂成熟滤砂上分离出的纤发菌属细菌,经16S rDNA鉴定为却Lepto-thrix cholodnii(98%)、Leptothrix discophora(99%)、Leptothrix mobilis(99%).纤发菌属固定化锰砂及石英砂滤柱对铁的去除率均可达90%以上,但锰砂滤柱的处理能力高于石英砂滤柱.当DO为5 mg/L时,锰砂及石英砂滤柱对锰的平均去除量分别为0.9 ms/L和0.6 mg/L;当DO提高到9mg/L时,两滤柱对锰的平均去除量分别增加到1.45 ms/L和1.1 mg/L,相应的去除率分别从45%、34.5%提高到74.29%、59.32%.对生物膜形态的观察结果表明,纤发菌分泌的胞外聚合物与铁、锰氧化物形成了聚合体,同时还能观察到由嘉氏铁杆菌(Gallionella ferruginea)形成的麻花状沉淀物.     

生物滤层处理铁锰氟共存地下水的研究

针对东北某地区地下水存在铁锰氟超标问题,采用生物法进行处理,考察了不同时期氟离子对生物滤层的除铁锰效果以及生物滤层在不同影响因素条件下的除氟性能。试验结果表明,氟离子的存在提高了生物滤层的除铁锰能力,石英砂滤料和混层滤料对铁的去除率分别达到89%和92%以上,对锰的去除率分别达到80%和83%以上;生物滤层初期的除氟性能较好,石英砂滤料和混层滤料对氟的去除率分别达到73.46%和82.45%;氟的去除率随着进水铁锰浓度的增加而增大;滤速6m/h时,生物滤层的除氟效果最佳。     

无烟煤、石英砂滤料应用于重力快滤池的试验研究

在目前部分单水反冲洗滤池滤料含泥量增长较快的情况下,实验分析在成都市自来水公司的原水条件下煤砂双层滤料和石英砂单层滤料的过滤性能和反冲洗性能,结果表明,在试验条件下煤砂双层滤料的过滤去除浊度和耗氯类污染物的能力优于单层石英砂滤料;单水反冲洗,两种滤料均冲洗不够彻底,含泥量增长较快。初步实验了表面辅助冲洗对单层石英砂滤床的冲洗效果,结果表明,增加表面辅助冲洗可以有效的控制滤料含泥量的快速增长,并对过滤性能有一定提高。     

地下水中生物除锰的最佳运行条件及动力学

采用生物法能够大幅度提高对地下水中Mn2+的去除效率.试验滤柱启动后,通过改变曝气强度、滤速、反冲洗强度等,总结了生物除锰的最佳运行条件;并通过分层分析滤层水质的方法研究了生物法的铁锰氧化动力学规律.     

同步去除水中铁、锰、氨氮滤池的快速启动与运行控制

在中试规模条件下,采用化学氧化法快速启动催化氧化接触滤池,探究了滤池同步去除地下水中氨氮、铁、锰的能力以及污染物之间的交互作用,并考察了滤速及反冲洗条件对滤池运行效果的影响。在挂膜启动期间,采用扫描电镜对滤料表面的微观形态作了观察。结果表明:化学氧化法能有效缩短接触氧化滤池的启动时间,30 d左右实现同步去除铁、锰、氨氮工艺的快速启动和稳定运行;该工艺对氨氮、铁、锰具有良好的去除效果,铁优先于锰和氨氮被去除;进水氨氮浓度过高时,溶解氧浓度是限制其去除的主要因素;滤速和反冲洗条件的突然改变会降低系统的运行效果。试验条件下滤柱所能承受的最大氨氮、锰负荷分别为2.3和2.66 mg/L,满足多数受污染地下水的处理需求。     

生物固锰除锰机理与生物除铁除锰技术

在pH中性条件下生物接触滤层中Mn^2 的氧化是生物氧化，滤层中以除锰菌为核心的生物群系的平衡与稳定是除锰活性的基础。生物滤层不但可以同时氧化去除Fe^2 、Mn^2 ，而且对进入滤层前已氧化成Fe^3 的微细颗粒也有良好的截留作用。以此生物固锰除锰机制为基础开发了弱曝气、一级过滤的生物除铁除锰简缩流程，确定了相应的设计与运行参数并指导了沈阳市开发区生物除铁除锰水厂的设计与运行。投产一年多来出水水质良好，总铁为痕量，锰＜0．0.05mg/L。