農村鐵、錳地下水生物處理凈化效能研究及裝置開發(fā).pdf

1、“十二五”期間，國家提出把解決飲用水不安全問題作為重點，繼續(xù)大力開展實施“農村飲用水安全工程”。本實驗研究結合江西省千噸萬人農村飲用水工程項目，針對多數(shù)農村地區(qū)地下水含鐵、錳得不到很好處理的這一問題，采用生物除鐵除錳工藝，考查生物濾層對含鐵、錳地下水的凈化效能。對裝置的主要設計參數(shù)和生物濾層的培養(yǎng)過程進行研究，開發(fā)出含鐵、錳地下水生物處理裝置。
　　1）小試研究
　　(1)微生物接種是整個實驗過程中至關重要的環(huán)節(jié)，接種的菌泥

2、中含有大量與除錳有關的細菌，采用一次性人工接種大量高濃度菌泥和自然培養(yǎng)相結合的微生物培養(yǎng)方式，在第50天時，出水中Fe2+、Mn2+濃度達標，且保持穩(wěn)定。
　　(2)微生物培養(yǎng)過程中，濾速和反沖洗強度是影響細菌附著和固定的主要因素。微生物培養(yǎng)初期濾速宜控制在3m/h以下，以利微生物生長，同時延長濾料吸附飽和時間。培養(yǎng)初期應盡量延長反沖洗周期，反沖洗強度宜控制在10L/(s·m2)以下。
　　(3)生物除鐵除錳裝置運行初期，微

3、生物所發(fā)揮的作用有限，選擇合適的濾料對保障裝置在培養(yǎng)微生物階段的出水水質很重要。錳砂作為生物濾層濾料，不僅具有較大的吸附容量，同時錳砂中所含的二氧化錳成分對鐵的去除具有很好的促進作用，為裝置運行前期的出水水質提供保障。
　　(4)在濾速6m/h，原水鐵濃度為1.8～5.5mg/L，錳濃度為0.3～2.3mg/L，溶解氧2.5mg/L，pH中性的條件下，生物濾層對鐵、錳的去除率分別可達99.3％和97.7%。
　　2）含鐵、錳

4、地下水生物處理凈化效能實驗研究
　　(1)在進水鐵濃度為0.96～5.56mg/L，進水錳濃度為0.87～2.38mg/L，溶解氧2～4mg/L，pH值中性的條件下，裝置對鐵的平均去除率達到97.6%，對錳的平均去除率達到90.9%，出水中鐵、錳均保持在0.1mg/L以下。
　　(2)生物除鐵除錳工藝對溶解氧要求與傳統(tǒng)的物理化學接觸除錳工藝有很大的區(qū)別，生物濾層在2.5mg/L溶解氧條件下就能實現(xiàn)高效的去除效果。采用穿孔管曝

5、氣方式能夠滿足微生物對氧的需求，省卻曝氣所需要的設施，節(jié)省工程投資，具有一定的經(jīng)濟效益和社會效益。
　　(3)濾層在反沖洗1h后就能夠恢復除錳較高的能力，保證正常的出水水質。
　　(4)生物濾層的生態(tài)系統(tǒng)中，濾料顆粒表面附著的細菌維持著生物濾層中鐵、錳氧化細菌基本數(shù)量和種群優(yōu)勢，保證了細菌生長繁殖和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定。
　　(5)在濾料顆粒間隙中的鐵泥中包埋了相當一部分的游離細菌，這些細菌對水中鐵、錳的去除起著極大作用。濾層

6、依靠附著固定在濾料表面的生物膜和包埋在鐵泥中的游離菌群共同實現(xiàn)對鐵、錳的去除。
　　3）含鐵、錳地下水生物處理裝置開發(fā)
　?。?）確定含鐵、錳地下水生物處理裝置設計濾速6～8m/h，據(jù)此開發(fā)了日產水量從120m3～1200m3不等的生物除鐵除錳系列設備，產品通過江西省重點新產品計劃項目鑒定，成果達到國內領先水平。
　　（2）含鐵、錳地下水生物處理裝置工藝流程縮短，占地面積僅為傳統(tǒng)除鐵除錳裝置的50%，噸水運行費用0.4