高鐵錳氨氮地下水凈化工藝優(yōu)化及菌群結(jié)構(gòu)研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、自生物固錳除錳理論提出以來,生物除鐵除錳技術(shù)廣泛應(yīng)用于含鐵含錳水廠,然而我國各地的水文地質(zhì)構(gòu)造、環(huán)境條件不同,造成各地地下水水質(zhì)存在很大差別,生物除鐵除錳技術(shù)在推廣應(yīng)用過程中必然會出現(xiàn)各種新問題,需要進(jìn)行深入的研究,從而逐步完善生物除錳理論。當(dāng)含鐵錳地下水同時含有氨氮時,其啟動周期會明顯延長;在生物除錳濾層中,生物去除氨氮與生物除鐵除錳之間的相互影響,以及氨氮硝化過程中產(chǎn)生的亞硝氮對生物除錳的影響,需要進(jìn)一步研究。
  為此本文主

2、要研究雙層濾料、回流以及雙層濾料回流對高鐵錳氨氮地下水生物凈化濾柱啟動周期的影響,鐵錳氨氮濁度同時去除,鐵錳氨氮去除時三者之間的相互影響,亞硝氮對生物除錳的影響,以及不同階段濾層中菌群分布狀況的變化。主要得出以下結(jié)論:
  采用單層濾料不回流、單層濾料回流、雙層濾料不回流、雙層濾料固定回流比、雙層濾料變動回流比啟動高鐵錳氨氮地下水生物凈化濾柱時的啟動時間分別為103天、81天、82天、61天、51天。啟動初期,濾柱對鐵有很好的去除

3、效果,對氨氮的去除率較低,錳的去除主要靠錳砂的吸附;培養(yǎng)成熟后,鐵錳氨氮主要在0~0.4 m處去除,但錳到0.8 m處才能降到0.05 mg/L以下。采用雙層濾料、回流以及雙層濾料回流均能有效縮短其啟動時間,啟動過程中鐵、錳、氨氮的達(dá)標(biāo)順序依次為:鐵、氨氮、錳。
  反沖洗周期、強度、時間改變后,各濾柱對鐵錳氨氮的去除效果幾乎沒有影響。反沖洗周期越短,反沖洗強度越強,反沖洗時間越長,出水濁度越低。濁度主要在濾層的0~0.4 m處去

4、除,濁度的去除與濾層厚度無關(guān)。反沖洗后約20 min,60 min,出水濁度分別降到了1 NTU、0.5 NTU以下。反沖洗參數(shù)的改變對濁度的去除效果有明顯影響。
  在進(jìn)水總鐵、錳、氨氮的濃度分別為6~12 mg/L,0.9~1.3 mg/L,0.9~1.3 mg/L,水溫8℃,濾速6 m/h,進(jìn)水溶解氧為約11.5 mg/L的試驗條件下,進(jìn)水中錳、氨氮的極限去除濃度分別為10.5 mg/L,2.5 mg/L。錳極限去除濃度受進(jìn)

5、水溶解氧的影響,氨氮限濃度的提高受到進(jìn)水溶解氧不足的制約;進(jìn)水中錳的升高對鐵和氨氮的去除效果沒有影響,進(jìn)水中氨氮的升高對鐵和錳的去除效果也沒有影響。
  當(dāng)進(jìn)水溶解氧充足時,鐵錳氨氮在濾層中的去除位置分別為0~0.3 m,0.2~0.8 m,0~0.4 m。當(dāng)進(jìn)水溶解氧分別降到約6.5 mg/L、6 mg/L、5 mg/L、4 mg/L時,鐵、錳能夠全部去除,出水中的氨氮隨進(jìn)水溶解氧的降低而升高,去除順序為:鐵、錳、氨氮。在進(jìn)水溶

6、解氧的降低過程中,鐵、錳、氨氮的氧化速率沒有受到明顯影響。當(dāng)進(jìn)水中總鐵的濃度達(dá)到約10 mg/L時,氨氮的氧化速率明顯降低;當(dāng)進(jìn)水中錳的濃度超過3 mg/L時,氨氮的去除效果明顯受到影響;但是當(dāng)進(jìn)水氨氮小于2.5 mg/L時,氨氮對鐵錳的去除效果沒有影響。
  當(dāng)進(jìn)水中錳的濃度為約2 mg/L,亞硝氮的濃度為約0.05~0.5 mg/L時,在厭氧條件下,亞硝氮與高價錳氧化物在濾柱內(nèi)不能發(fā)生反應(yīng)。在好氧條件下,亞硝氮對生物除錳在2

7、h內(nèi)有較明顯的影響。當(dāng)進(jìn)水中的氨氮從約1.1 mg/L升高到約1.5 mg/L后,亞硝氮在濾柱內(nèi)積累,生物除錳效果受到明顯影響,3天后除錳效果恢復(fù),但是鐵的去除沒有受到影響。
  培養(yǎng)成熟的濾層中有兩種菌:古菌、細(xì)菌,其中古菌的數(shù)量很少。濾層中的古菌主要屬于廣古菌門和泉古菌門,濾層中的細(xì)菌主要屬于變形菌門、擬桿菌門、放線菌門、厚壁菌門、硝化菌螺旋門,濾層中確認(rèn)的科主要有:黃桿菌科、鐵細(xì)菌科、從毛單胞菌科、疣微菌科、亞硝化單胞菌科、

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