生物慢濾技術(shù)研究及其在集雨水飲用安全保障中的應用.pdf

1、飲水安全正逐漸成為一個全球關(guān)注的問題，發(fā)展中國家尤以為甚。雨水集蓄利用因其具有適用于分散居民點，操作簡單，成本低廉等特點，正日益受到人們的重視。我國通過修建水窖、水柜等小型集雨設施解決了一些地區(qū)水資源短缺問題，但以細菌為代表的集雨水質(zhì)污染問題嚴重制約了其廣泛應用。我國農(nóng)村地區(qū)居住相對分散，受社會經(jīng)濟和地理條件限制，常規(guī)集中式水廠不能在農(nóng)村地區(qū)普及，通常情況下，農(nóng)戶只進行蓄前粗濾和蓄后沉淀，這些措施并不能有效去除集雨水中的病毒、細菌、重金

2、屬等有害物質(zhì)，因此，必須進行集雨水深度處理以保障集雨水飲用安全。
　　 慢濾技術(shù)已有兩百年的發(fā)展歷史，該技術(shù)綜合運用物理、化學、生物作用進行水質(zhì)凈化，其優(yōu)異的水處理效果獲得了廣泛贊譽。慢濾技術(shù)具有運行維護簡單，制水成本低廉，處理出水不需要化學消毒即可達標等特點，但該技術(shù)對污染物的去除機制尚不清楚，需要開展進一步研究工作，以期能夠減少濾料堵塞機率，提高去除效率，延長運行周期，優(yōu)化運行管理。
　　 本論文設計加工了4個生物慢

3、濾反應器（編號為1#、2#、3#、4#），分別裝填不同粒徑濾料(0.15-0.3mm、0.3-0.9mm、0.9-1.35mm、0.3-0.9mm)，其中4#生物慢濾反應器進行避光遮擋。通過測定氨氮、重金屬、有機物、濁度、細菌等污染物的去除效果，確定了生物慢濾技術(shù)最優(yōu)設計和運行參數(shù):①濾料粒徑最優(yōu)為0.3-0.6mm。②濾料裝填高度最優(yōu)為0.6-0.9m。③運行適宜溫度為15-35℃。④濾速最優(yōu)為0.2m/h-0.6m/h。
　　

4、 本論文揭示了生物慢濾反應器中存在硝化反硝化作用，其硝化作用發(fā)生在濾器上部0.5m內(nèi)，反硝化作用在濾器下部完成。當C/N比為1.6-1.8時，有利于硝化反硝化作用進行。通過對濾床不同深度濾料掃描電鏡分析，菌落總數(shù)、SS、POC取樣測試，生物慢濾反應器避光對比試驗等，深入探討了生物慢濾反應器中的微生物作用機制。研究結(jié)果表明，表層生物黏膜中含有豐富的微生物群落，包括細菌、藻類、原生動物以及各種微生物分泌物，這些微生物形成了良性循環(huán)的食物鏈

5、;微生物主要集中在表層2cm高度范圍的濾料中，濾床高度為90cm即能保證出水水質(zhì)，為生物慢濾反應器設計和運行維護提供了參考數(shù)據(jù);適當?shù)恼趽醣芄獯胧┘瓤梢杂行б种圃孱惿L，增加運行周期，又不會降低處理效果，對于生物慢濾技術(shù)的實際應用具有指導意義。
　　 本論文在試驗研究的基礎上設計開發(fā)了三套集雨水處理裝置:家用自動生物慢濾水處理設備、慢濾池表層微生物黏膜清除裝置、家用電解食鹽水消毒液發(fā)生器。研發(fā)的這些裝置為集雨水飲用安全保障奠定了