李德生等研究了生物沸石反應器在微污染水源水處理中的應用生物沸石反應器生物沸石反應器是以通過特定處理的顆粒沸石作為生物載體的一種固定生物膜處理裝置。由于固定生長技術能使大量的生物體聚集在載體表面,通過生物聚合體(生物膜)對水中營養(yǎng)基質(zhì)的高效吸附和降解能力達到控制污染物的目的。一般認為生物膜法是處理水中有機污染物的有效方法,與其他處理技術相比,生物膜法還具有節(jié)省動力消耗、水力停留時間短等特點,尤其適應于低濃度條件下的水質(zhì)凈化。通過對沸石在一定條件下的微生物培養(yǎng),一般2~3周即可實現(xiàn)其生物膜功能。沸石生物膜是一種催化生物膜,它可以改進沸石的水處理特性,使生物、沸石共同起作用,用它與混凝沉淀相結合,能高效去除水中NH3-N、NO2–N、Mn、有機物、嗅和味及改善色度等。
試驗條件試驗地點選在S市某自來水廠內(nèi),試驗設備包括原水水箱、生物沸石反應器、空壓機、水泵、反沖流量計等,工藝流程如圖4-34。

試驗內(nèi)容以某市水源水為試驗對象,通過不同的試驗條件探討生物沸石反應器對微污染水源水中NH3-N、NO2-N、Mn、有機物、濁度、色度等的去除效果,選擇1組比較經(jīng)濟合理的運行參數(shù)。生物沸石的培養(yǎng):直接進原水、表面曝氣、外加一定量培養(yǎng)劑,使微生物在沸石表面迅速生長。在原水條件不變的情況下改變生物沸石的過濾速度、反沖洗強度和反沖次數(shù),探討生物沸石反應器主要的工作區(qū)間,進行沿層實驗,研究NH3-N、NO2-N、有機物、Mn等沿水流在不同高層的去除情況,以確定最佳填充高度。

生物沸石的培養(yǎng)原水NH3-N平均濃度為1.70mg/,NO2-N平均濃度0.16mg/,pH值平均6.74,通過生物沸石反應器的流速控制在4~5m/h生物的培養(yǎng)以出水中NH3-N、NO2-N的濃度高低為評價成熟指標。

沸石經(jīng)一段時間的運行培養(yǎng),便可形成生物沸石。生物沸石在培養(yǎng)生物膜的初期,可以充分利用本身吸附、離子交換特性,對原水中的NH3-N最高去除效率可達95%,到吸附、交換將近飽和時,已成熟的生物膜開始起作用填補沸石只靠吸附、離子交換去除NH3-N的不足。經(jīng)長期運行測試,生物沸石始終保持較高的污染物去除效率。生物沸石工作的區(qū)間在進水溶解氧為6~7mg九,水溫為20℃左右,過濾速度為9m/h左右時,生物沸石反應器的主要工作區(qū)間在60cm以上。可見,以生物沸石反應器作為過濾材料,并不需要填充太多,它可以與石英砂等其他材料參配裝填。