氨氮廢水處理工藝|
填料 |
粒徑/mm |
堆積密度/(kg·m-3) |
孔隙率 |
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珍珠巖 |
3～8 |
100～200 |
0.44～0.62 |
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礦物球 |
3～4 |
700 |
0.37～0.49 |
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竹片 |
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300～400 |
0.55～0.61 |
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沸石 |
5～10 |
1200～2000 |
0.37～0.48 |
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注：竹片填料的尺寸為（15～35）mm/4mm | |||
1.2 裝置啟動與運行參數
4套濾塔建于某城市污水處理廠的曝氣沉砂池邊，采用污水處理廠污泥作為菌種對裝置進行接種。4套濾塔連續運行了約370d,試驗期間它們的運行條件完全相同，如表2所示。
表2 濾塔的運行條件
Tab.2 Operation parameters of biofilters
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項目 |
數值 |
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溫度/ |
5～38（25） |
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相對濕度/ |
16～99（60） |
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進口H2S/(mg·m-3) |
0.003～8.5 |
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氣體流量/(m3·h-1) |
0.4～0.8 |
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空塔停留時間/s |
10～20 |
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空塔氣速/(m·h-1) |
36～72 |
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噴淋量/(mL·d-1) |
300 |
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注：括號內為平均值；氣體流向為升流式；噴淋液為二沉池出水，間歇噴淋。 | |
1.3 監測項目與方法
根據前期對污染源的調查結果，確定H2S為主要目標污染物。在運行期間，采用亞甲基藍光度法〖3〗測定了進、出口的H2S濃度，并對氣溫、溫度、填料層壓降、滲出液pH進行了連續監測。
2 結果與討論
2.1 對H2S的去除性能
運行期間進口H2S的濃度呈現出明顯的季節性波動，而氣體流量則根據設定不斷升高。在前300d,4套生物濾塔的出口H2S濃度均低于0.06mg/m3,滿足《惡臭污染物排放標準》(GB 14554－93)的二級排放標準。在第45天，進口H2S濃度出現大幅升高，各生物濾塔的出口H2S濃度也都有所上升，但沸石生物濾塔表現出將強的緩沖能力。在第330～350天，為考察填料層缺水對生物濾塔運行性能的影響，將噴淋次數由2次/d改為1次/d,4套生物濾塔的出口H2S濃度均有所升高，只有珍珠巖濾塔的出口H2S濃度繼續維持在0.06mg/m3以下。
2.2 填料層壓降的比較
測定顯示，在運行期間不同填料生物濾塔的填料層壓降沒有顯著區別，均在5～10Pa之間變化。第85天將空塔氣速有36m/h提高至54m/h,但填料層的壓降并沒有顯著提高。
2.3滲出液pH的變化
在前90d，由于礦物球和沸石具有一定的pH緩沖能力，其填料層和滲出液的pH能夠維持不變；而珍珠巖和竹片填料層及滲出液的pH則略有降低。在第90～250天，進口H2S濃度很低，氫離子的產生速率也較低，濾塔中沒有氫離子積累，4套濾塔滲出液的pH均沒有顯著變化。250d后，隨著進氣流量和進口H2S濃度的提高，填料層中氫離子的積累速度加快。這時，由于礦物球和沸石具有一定的pH緩沖能力，其填料層和滲出液的pH仍能夠維持一段時間不變；而珍珠巖和竹片填料層和滲出液的pH則隨著氫離子的積累而不斷降低。
試驗期間，4套生物濾塔對H2S的去除能力沒有因為pH的波動而出現顯著變化。相關研究表明，生物濾塔可在低pH條件下（最低值達1.5）較好的去除H2S〖4〗。這是由于許多硫化細菌是嗜酸菌，在酸性條件下仍然具有較好的利用H2S能力〖5〗。雖然填料層酸化不影響濾塔對H2S的去除能力，但可能對廢氣中其他惡臭物質（如NH3）的去除產生不利影響〖6〗。
3 結論
1 當進口H2S濃度在0.003～8.5mg/m3之間、空塔停留時間為10～20s時，4種填料生物濾塔對H2S的去除率均穩定在95%以上，出口H2S濃度<0.06mg/m3,并可以長期穩定達標排放。
2 沸石濾塔對H2S濃度和臭氣流量有較好的緩沖和耐受能力；珍珠巖濾塔具有較強的持水能力，在降低噴淋量時仍具有較強的去除H2S能力。
3礦物球和沸石填料對pH的緩沖能力強于竹片和珍珠巖。生物濾塔在低pH條件下依然可以較好的去除H2S 。
4 在空塔氣速為36～72 m/h時，4種生物率塔的填料層壓降均穩定在5～10Pa之間。
