磁性生物炭填料BAF處理城市生活污水的試驗(yàn)研究.pdf

1、曝氣生物濾池（Biological aerated filter，BAF）集物理過濾與生物接觸氧化功能于一體，能夠高效澄清凈化污水。濾料是BAF工藝的核心，選擇一種處理高效、性能優(yōu)越、成本低且對環(huán)境無二次污染的環(huán)境友好型生物填料是今后填料的主要發(fā)展方向。本研究以農(nóng)業(yè)廢棄物果殼制備的生物炭為基礎(chǔ)載體，制備了負(fù)載重金屬廢水處理產(chǎn)物的磁性生物炭填料，并進(jìn)行性能分析。設(shè)計(jì)制作并組建了曝氣生物濾池系統(tǒng)。通過掛膜試驗(yàn)，對比分析普通生物炭填料和磁性生

2、物炭填料的掛膜性能，及相應(yīng)反應(yīng)器處理模擬城市生活污水的效果。采用單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)，探究影響磁性生物炭填料BAF去除污染物效果的各種參數(shù)，并確定最佳參數(shù)組合；對比分析了普通生物炭填料BAF與磁性生物炭填料BAF去除實(shí)際生活污水中污染物的效果，并進(jìn)行了機(jī)理分析。得出的主要結(jié)論如下：
　?。?）n(Fe2+)/n(M2+)越高，磁性生物炭填料中鐵氧體飽和磁化率越大。磁性生物炭與普通生物炭相比，比表面積相差較小，表明負(fù)載磁性鐵氧體，對

3、生物炭的比表面積影響不大。
　　（2）掛膜過程中，磁性生物炭填料的掛膜速率大于普通生物炭填料，磁性生物炭填料掛膜成功僅需13天，而普通生物炭填料則需要15天。磁性生物炭填料BAF穩(wěn)定出水時，對COD、NH4+-N和TP的去除率分別為95.8％、90%和77.6%，均大于普通生物炭填料BAF的92.7%、72.7%和65.8%。
　　（3）單因素試驗(yàn)結(jié)果表明，HRT、DO、進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷及填料填充率對污染物去除效果有較大影響。H

4、RT、DO、進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷及填料填充率四個因素的正交試驗(yàn)結(jié)果表明，組合條件為進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷450mg/L、HRT10h、DO3mg/L、填料填充率35%時，污染物去除效果最好。
　　（4）通過兩種填料曝氣生物濾池處理實(shí)際生活污水的試驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)磁性生物炭BAF對COD、NH4+-N、TP的去除效果均好于普通生物炭填料BAF，與處理模擬污水試驗(yàn)結(jié)果一致；并且磁性生物炭填料BAF抗沖擊負(fù)荷能力優(yōu)于普通生物炭填料BAF。
　?。?）生

5、物膜鏡檢分析表明，磁性生物炭填料和普通生物炭填料均含有大量的細(xì)菌類微生物與原后生動物，但前者微生物數(shù)量明顯多于后者；通過對兩種生物膜填料上微生物的脫氫酶活性分析表明，在一定范圍內(nèi)鐵氧體磁性可提高微生物的脫氫酶活性。隨著填料上鐵氧體飽和磁化率的增加，生物膜的脫氫酶活性并沒有明顯增加。
　　本文采用農(nóng)業(yè)廢棄物果殼制作的生物炭作為基本載體，制備曝氣生物濾池用磁性生物炭填料，不僅可以有效解決農(nóng)業(yè)廢棄物亂堆亂放的問題，進(jìn)行資源化利用，同時制