臭氧/生物活性炭工藝的微生物泄漏控制研究
發(fā)布時間：2021-12-23 18:04
臭氧/生物活性炭工藝在廣泛應用并取得良好效果的同時也存在一定的微生物泄漏風險,并且活性炭工藝出水中的顆粒物會保護細菌,降低消毒工藝的滅活效率。研究了臭氧/生物活性炭工藝工況的改變對出水中異養(yǎng)菌和顆粒物數量的影響,并通過炭后水的消毒試驗,確定能夠保障出水水質生物安全性的消毒劑量及適宜的顆粒數控制水平。投加臭氧對臭氧/生物活性炭工藝出水異養(yǎng)菌數量的影響甚微,但能夠減少出水中顆粒物數量;在濾速為59 m/h范圍內,改變?yōu)V速并沒有影響出水中異養(yǎng)菌及顆粒物數量;當臭氧投加量為1 mg/L、濾速為7 m/h時,出水異養(yǎng)菌及顆粒物數量分別為104.01CFU/m L和86 CNT/m L。氣水聯合反沖洗能夠更長時間地維持出水異養(yǎng)菌數和顆粒數分別在104.05CFU/m L和100 CNT/m L以下。當臭氧/生物活性炭工藝穩(wěn)定運行時,炭后水中顆粒物數量在50100 CNT/m L之間,此時1.5 mg/L的氯消毒劑濃度能夠保障出水水質的生物安全性,并且顆粒物的存在會增加細菌抵抗消毒劑的能力,同時出水中顆粒物數量的...
【文章來源】：中國給水排水. 2017,33(15)北大核心CSCD
【文章頁數】：6 頁
【部分圖文】：
試驗裝置Fig．1SchematicdiagramofO3－BACprocess
粒物數量，用1．5mg/L的氯對出水顆粒物數量在50～100、100～150、150～200、200～300、300～500、500～800CNT/mL范圍的水樣分別進行消毒試驗。2結果與討論2.1工況對炭后水中異養(yǎng)菌及顆粒數的影響2.1.1臭氧投加量的影響臭氧/生物活性炭工藝出水生物泄漏是由炭池內微生物的二次繁殖引起的，喬鐵軍等的研究表明，投加臭氧有利于活性炭池內異養(yǎng)菌的生長繁殖，當停止投加臭氧時，活性炭出水中的HPC會下降［7］。但在本試驗中，臭氧投加與否，臭氧/生物活性炭工藝出水異養(yǎng)菌數量始終維持在104CFU/mL左右(見圖2)，這可能是由于臭氧投加量的改變僅持續(xù)一個運行周期，投加臭氧對炭層中的生物量并沒有顯著的影響。圖2臭氧投加量對出水異養(yǎng)菌及顆粒物數量的影響(濾速為7m/h)Fig．2EffectofozonedosageoncountofheterotrophicbacteriaandparticlesineffluentofO3－BAC從圖2還可以看出，投加臭氧有利于對顆粒物的去除，當臭氧投加量從零增加到1mg/L時，出水中粒徑＞2μm的顆粒物數量從156CNT/mL降到86CNT/mL;當臭氧投加量＞1mg/L時，繼續(xù)增加·38·第33卷第15期中國給水排水www．watergasheat．com
臭氧投加量對降低出水顆粒物數量的效果不明顯。分析認為:臭氧氧化能夠改變進水中顆粒物的穩(wěn)定性和聚集性能，使顆粒物能更牢固地粘附在活性炭上，增加了活性炭對顆粒物的截留去除作用，但是臭氧/生物活性炭工藝出水中的顆粒物大多來自活性炭上積累顆粒物的脫落，而投加臭氧并不能阻止顆粒物從活性炭上脫落。2.1.2濾速的影響當空床濾速在5～9m/h時，改變空床濾速對臭氧/生物活性炭工藝出水顆粒數及異養(yǎng)菌數量基本沒有影響(見圖3)，說明當系統(tǒng)穩(wěn)定運行時，活性炭截留的顆粒物數量和在水流剪切下脫落的顆粒物數量達到平衡，這與Zhang等人［14］的結論相似，但是Zhang等指出，濾速突然增加會導致炭后水顆粒物和HPC－Ｒ2A數量在短時間內大幅增加，且濾速增加的幅度越大，炭后水中顆粒物和HPC－Ｒ2A數量的上升幅度越高。盡管該工藝出水顆粒物及異養(yǎng)菌數量在不同濾速下能保持穩(wěn)定，但是當需要提高濾速時，建議不要一次性增加太多。圖3空床濾速對出水異養(yǎng)菌及顆粒數的影響(臭氧投加量為1mg/L)Fig．3EffectoffilteringvelocityoncountofheterotrophicbacteriaandparticlesineffluentofO3－BAC2.1.3反沖洗方式及運行周期的影響經不同反沖洗方式沖洗后，出水中顆粒物和異養(yǎng)菌數量隨時間的變化見圖4(出水1、2分別代表水沖后出水和氣水聯合反沖后出水)。可以看出，活性炭出水顆粒物數量及異養(yǎng)菌數量在反沖洗后10min內均出現了大幅度的上升，其最大值分別超過1000CNT/mL和104．4CFU/mL。但隨運行時間的增加，出水顆粒物及異養(yǎng)菌數量逐漸下降，直至恢復正常水平，這與Qiao等的結論相似［15］。分析認為:反沖洗時，突然增加的水流剪切力作用于活性炭上，造成生物膜和顆粒物的大量脫落，使該工藝出水顆粒物數量和HPC－Ｒ2
本文編號：3548936
【文章來源】：中國給水排水. 2017,33(15)北大核心CSCD
【文章頁數】：6 頁
【部分圖文】：
試驗裝置Fig．1SchematicdiagramofO3－BACprocess
粒物數量，用1．5mg/L的氯對出水顆粒物數量在50～100、100～150、150～200、200～300、300～500、500～800CNT/mL范圍的水樣分別進行消毒試驗。2結果與討論2.1工況對炭后水中異養(yǎng)菌及顆粒數的影響2.1.1臭氧投加量的影響臭氧/生物活性炭工藝出水生物泄漏是由炭池內微生物的二次繁殖引起的，喬鐵軍等的研究表明，投加臭氧有利于活性炭池內異養(yǎng)菌的生長繁殖，當停止投加臭氧時，活性炭出水中的HPC會下降［7］。但在本試驗中，臭氧投加與否，臭氧/生物活性炭工藝出水異養(yǎng)菌數量始終維持在104CFU/mL左右(見圖2)，這可能是由于臭氧投加量的改變僅持續(xù)一個運行周期，投加臭氧對炭層中的生物量并沒有顯著的影響。圖2臭氧投加量對出水異養(yǎng)菌及顆粒物數量的影響(濾速為7m/h)Fig．2EffectofozonedosageoncountofheterotrophicbacteriaandparticlesineffluentofO3－BAC從圖2還可以看出，投加臭氧有利于對顆粒物的去除，當臭氧投加量從零增加到1mg/L時，出水中粒徑＞2μm的顆粒物數量從156CNT/mL降到86CNT/mL;當臭氧投加量＞1mg/L時，繼續(xù)增加·38·第33卷第15期中國給水排水www．watergasheat．com
臭氧投加量對降低出水顆粒物數量的效果不明顯。分析認為:臭氧氧化能夠改變進水中顆粒物的穩(wěn)定性和聚集性能，使顆粒物能更牢固地粘附在活性炭上，增加了活性炭對顆粒物的截留去除作用，但是臭氧/生物活性炭工藝出水中的顆粒物大多來自活性炭上積累顆粒物的脫落，而投加臭氧并不能阻止顆粒物從活性炭上脫落。2.1.2濾速的影響當空床濾速在5～9m/h時，改變空床濾速對臭氧/生物活性炭工藝出水顆粒數及異養(yǎng)菌數量基本沒有影響(見圖3)，說明當系統(tǒng)穩(wěn)定運行時，活性炭截留的顆粒物數量和在水流剪切下脫落的顆粒物數量達到平衡，這與Zhang等人［14］的結論相似，但是Zhang等指出，濾速突然增加會導致炭后水顆粒物和HPC－Ｒ2A數量在短時間內大幅增加，且濾速增加的幅度越大，炭后水中顆粒物和HPC－Ｒ2A數量的上升幅度越高。盡管該工藝出水顆粒物及異養(yǎng)菌數量在不同濾速下能保持穩(wěn)定，但是當需要提高濾速時，建議不要一次性增加太多。圖3空床濾速對出水異養(yǎng)菌及顆粒數的影響(臭氧投加量為1mg/L)Fig．3EffectoffilteringvelocityoncountofheterotrophicbacteriaandparticlesineffluentofO3－BAC2.1.3反沖洗方式及運行周期的影響經不同反沖洗方式沖洗后，出水中顆粒物和異養(yǎng)菌數量隨時間的變化見圖4(出水1、2分別代表水沖后出水和氣水聯合反沖后出水)。可以看出，活性炭出水顆粒物數量及異養(yǎng)菌數量在反沖洗后10min內均出現了大幅度的上升，其最大值分別超過1000CNT/mL和104．4CFU/mL。但隨運行時間的增加，出水顆粒物及異養(yǎng)菌數量逐漸下降，直至恢復正常水平，這與Qiao等的結論相似［15］。分析認為:反沖洗時，突然增加的水流剪切力作用于活性炭上，造成生物膜和顆粒物的大量脫落，使該工藝出水顆粒物數量和HPC－Ｒ2
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