龍小慶¹， 富良²， 顧玉其²， 王占生¹
(1.清華大學 環境科學與工程系， 北京 100084； 2.浙江平湖市自來水公司， 浙江平湖?314200)

　　摘　要： 主要闡述了活性濾池對水廠沉淀出水中有機物和氨氮的去除規律，并與水廠砂濾池進行比較。結果表明：①無論活性濾池進水中是否有余氯，它對有機物(以總有機碳TOC表示)、氨氮、亞硝酸鹽氮均有去除作用。如果濾前加氯(余氯為0.5mg/L)，TOC和氨氮在沿程均有去除，去除率分別為37.5%和82.1%，亞硝酸鹽氮在40cm濾層深度以上有所上升，經過余下濾層 后得以去除，總去除率為72.8%；如果濾前不加氯，氨氮和亞硝酸鹽氮在沿程均有去除，去除率均為90%左右；②砂濾對氨氮的去除不明顯(去除率僅為3.1%)，TOC去除率為12.5%，而亞硝酸鹽氮略有上升。
　　關鍵詞：微污染源水；活性濾池；砂濾；TOC；氨氮
　　中圖分類號：TU991.2
　　文獻標識碼：C
　　文章編號：1000-4602(2002)08-0044-02

　　有機物和氨氮是目前微污染源水中較為普遍的兩類污染物，而常規水處理工藝對它們的去除能力有限。在普通砂濾池中填放活性濾料將其改造為活性濾池，以沉淀池出水為原水研究其對TOC和氨氮的去除特性和機理，為水廠改造提供有益的依據。?

1 試驗裝置及方法

　　試驗裝置如圖1所示。

　　該裝置為有機玻璃柱，內徑為10cm。活性濾料層高為60cm，砂層高為30cm(粒徑分布為0.5～1.2mm)，承托層高為30cm。反沖洗排水管在濾料上方80cm處，沿程設有取樣口。過濾時濾料層上方水深為150cm，采用表面曝氣，氣水比維持在(0.5～1)∶1，濾速取8m/h，工作周期為48h，反沖時控制整個濾料層膨脹率為20%～30%，反沖時間為5～6min。?

2 測試方法

　　TOC：島津-5000TOC儀；氨氮：納氏試劑分光光度法(721分光光度計)；亞硝酸鹽氮：重氮化偶合分光光度法(721分光光度計)；余氯：袖珍比色計。?

3 結果及討論

3.1 對TOC的去除效果
　　活性濾池對TOC的沿程去除效果見圖2。

　　由圖2可見，在活性濾池中TOC值由上至下逐漸降低，總去除率為37.5%，其中活性濾料層去除率為32.1%，這說明有機物的去除大都由活性濾料層承擔，是活性濾料吸附和其上生物膜降解的共同作用的結果。
3.2 對NH₃-N、NO₂^--N的去除
　　活性濾池對NH₃-N、NO₂^--N的沿程去除效果如圖3、4所示。

　　一般認為，由于亞硝酸細菌的比增長速度(μNS)小于硝酸細菌的比增長速度(μNR)，且硝化反應常數KN很小，所以在穩態條件下亞硝酸鹽的積累量是很少的［1］。但由圖3、4可見，當進水(沉淀出水)加氯(防止濾池中藻類繁殖)時，NH₃-N的去除規律與NO₂^--N的有所不同，NH₃-N濃度沿程逐漸降低，經過活性濾料層后去除率已達70%，總去除率為80%左右；而NO₂^--N濃度在40cm以上的活性濾料層中是逐漸上升的(出現亞硝酸鹽積累)，經過余下濾層后才得以去除，總去除率為70%左右。當進水中無余氯時，NH₃-N及NO₂^--N的濃度均沿程逐漸降低，去除率均為90%左右。活性濾池對NH₃-N去除率較高及池中出現NO₂^--N積累的原因可能是：上層活性濾料可去除水中余氯，有利于微生物在余下濾層中生長繁殖；另外亞硝酸菌可能比硝酸菌耐氯些。
3.3 去除效果的對比
　　表1是活性濾池與普通砂濾池去除效果的對比。 表1 與普通砂濾池去除效果的對比 mg/L? 水樣 NH₃-N NO₂^--N TOC 加氯沉淀水 2.29 0.081 5.6 活性濾池出水 0.41(82.1%) 0.022(72.8%) 3.5(37.5%) 水廠砂濾出水 2.22(3.1%) 0.117 4.9(12.5%) 注： 表中括弧內為去除率。

　　表1表明，活性濾池對TOC的去除率比砂濾池高25.0%，對氨氮的去除率比砂濾池高79.0%，水廠砂濾出水的亞硝酸鹽氮略微升高。這主要是由于活性濾料能為微生物的生長繁殖提供良好的條件，如較大的比表面積、表面較粗糙、能富集有機物和溶解氧、脫氯等。而且一旦掛膜后，由于生物膜上微生物的長期固定培養，它們對各種不利環境有較強的適應性，比單體細胞對消毒劑具有更強的抵抗能力^［2］。而砂粒較平整、光滑、無孔、無吸附作用，也不能去除水中余氯，因此當進水中有氯時掛膜較為困難。?

4 結論

　　①無論活性濾池進水中是否有余氯，它對TOC、氨氮、亞硝酸鹽氮均有去除作用。如果濾前加氯(余氯為0.5mg/L)，TOC和氨氮在沿程均有去除，去除率分別為37.5%和82.1%，亞硝酸鹽氮在40cm濾層深度以上有所上升，經過余下濾層后得以去除，總去除率為72.8%；如果濾前不加氯，氨氮和亞硝酸鹽氮在沿程均有去除，去除率均為90%左右。?
　　②水廠砂濾對氨氮去除不明顯(去除率僅為3.1%)，TOC去除率為12.5%，而亞硝酸鹽氮略有上升。

參考文獻：
［1］顧夏聲.廢水生物處理數學模式(第2版)［M］.北京：清華大學出版社，1997 .
［2］王占生，劉文君.微污染水源飲用水處理［M］.北京：中國建筑工業出版社，1999.

　　電　話：(010)62782196?
　　收稿日期：2001-12-26