金坛市钱资荡水源水生物滤池预处理研究报告

　　前 言

　　金坛市以钱资荡水为城市主要供水水源。随着城市经济的发展，钱资荡水受污染的程度逐渐加剧，1999年2月南京医科大学对钱资荡水的水质状况进行监侧，结果表明该水源水质不能达到《地表水环境质量标准》(GHZB1——1999)规定的Ⅲ类水体的要求，也不能全部符合建设部生活饮用水水源二级标准。自来水厂出三厂水季节性出现嗅味，口感差，9月份出厂水的Ames致突变性试验呈阳性。因此水源水质的恶化已经影响了城市居民的正常生活，居民反映强烈，而利用现有的常规净水工艺已经不能满足居民对饮用水水质要求不 断提高的需要，必须研究有效的水处理净化工艺流程，以提高自来 水的水质。
　　金坛市自来水公司为解决饮用水水质问题进行了大量调研、方案比较和前期工作，并决定在常规处理工艺前增加生物预处理单元，以去除水中的有机物、氨氮、异嗅(TON)和藻类等，为解决该工艺 流程的可行性，确定有关的设计参数，委托本院进行生物预处理的 中试研究。
　　本院承担该项目后，认真分析了自来水公司提供的钱资荡水源水质状况，并赴金坛市进行现场调研，决定采用生物滤他的生物预 处理工艺，于六月二十日通水试验。整个试验连续进行，结果较好。应自来水公司的要求，为了能模拟水厂整个工艺流程的水净化效果，又增加了一套常规处理工艺试验设施，并进行了整个系统的试验。本试验报告主要对生物预处理试验在一九九九年六月至二00一年三月的试验结果进行系统地研究分析。
　　试验过程中金坛市自来水公司自始至终积极配合、大力协助和支持，为试验的顺利进行做了大量工作，在此表示感谢。

第一章　概述

第一节　项目提出的背景

　　 　　随着经济的进一步发展，人民生活水平的提高，人们对城市供水行业的要求已不局限在水量的满足上，对水质的要求也逐年增强， 因为饮用水水质直接关系着人们的生命和健康。
　　金坛市的城市水厂以钱资荡水为主要水源。随着城市经济的发展，水源的污染程度正日渐加剧，水质日趋恶化。以《地表水环境 质量标准》(GHZB1—1999)Ⅲ类标准评价，水中的凯氏氮、非离子氨、高锰酸盐指数及总大肠菌群的浓度均有不同程度的超标。水中藻的含量也达到每升百万个。对于这样的原水，城市自来水厂的常 规处理工艺反应、沉淀、过滤，已难得到满意的出厂水水质。因此， 为提高自来水厂的供水水质，改善城市居民的生活条件，寻求适宜 的技术经济可行的水处理工艺是十分必要的。

第二节 研究内容

　　生物滤池(陶粒、微孔曝气后改为不曝气)自1999年6月20日至2001年3月31日连续运行。
　　影响生物预处理效果的主要因素是水温、营养养盐及溶解氧、阻碍生化进程的物质(如重金属、油、农药等)、pH值、接触时间等， 试验控制因素为填料水力负荷和气水比，其它影响因素为自然状态。
　　针对金坛市钱资荡水源水质，研究生物预处理放术上的可行性；优化水力负荷、气水比等运行控制参数；主要污染指标去除效果的分析。

第三节　研究目的与意义

一、研究目的
　　1、针对金坛市水源水的污染现状，提出水质显著改善、技术经济可行的水处理工艺流程。
　　2、研究生物预处理工艺对金坛水源水中有机物、氨氮、藻类、浊度等指标的去除效果，提出生物预处理的最位远行工况参数，为工 程设计提供依据。
二、研究意义
　　中试研究的意义在于通过中试研究，寻求一种适合金坛市水源 水的技术经济合理的净水工艺流程，为金坛市今后供水事业的发展 奠定技术基础，在保障人体健康、保证饮用水水质等方面与先进国家接轨，对于提高饮用水水质安全性，降低水厂的药耗和水耗，增强水厂的综合经济效益有着重要意义。试验不仅可以解决当前急需解决的饮用水水质问题，而且为今后的水处理工艺研究创造有利条件。

第四节 试验目标

　　 根据项目中试大纲和合同规定，试验达到的主要目标如下：
　　 藻类去除率：60％～80％；亚硝酸盐氮：70%～90％；
　　 氨氮：60％～90％(原水浓度大于0.5mg／L)
　　 40%～70%(原水浓度小于0.5mg／L；
　　耗氧量：10％～20％；色度：30％～60％；
　　 浊度：30％～60％；

第二章　原水水质

　　中试试验用原水为金坛市钱资荡水源水，试验期间不预加氯。

第一节 水质现状

　　试验期间原水水质状况详见表2.1，常规监测项目月平均变化情况详见图2.1～图2.9。
　　原水水质主要特征如下：
1.水温
　　水温在1.5——31℃范围，月平均最低水温在12月，7℃左右；月
　　平均最高水温在8月、9月，一般在28℃左右。
2.　pH
　　6月至12月，原水pH值均大于7，一般在7.13—8.79之间，是中性偏碱性水体。
3.藻类
　　藻类变化范围较大，从每升1万个到每升几百万个。8月份藻类含量最高，达833万个/L，平均值为580万个/L。
　　根据南京医科大学对原水进行的藻类种属的分离鉴定可知，原水中共有六大门44种藻类，其中兰藻门的酸类居多。
4.氨氮
　　 原水的氦氮变化范围为0.08～1.05mg/L。月平均值均低于0.5mg／L。
5.亚硝酸盐氮

原水水质

原水水质 表2.1 时间 水温（℃） pH值 藻类（万个/L） 氨氮（mg/L） 亚硝酸盐氮（mg/L) 高锰酸盐指数（mg/L） 浊度（mg/L） 色度（度） 臭阈值 最大值 最小值 平均值 最大值 最小值 平均值 最大值 最小值 平均值 最大值 最小值 平均值 最大值 最小值 平均值 最大值 最小值 平均值 最大值 最小值 平均值 最大值 最小值 平均值 最大值 最小值 平均值 6月 26 19 22.06 8.13 7.65 7.95 120 22 56 1.05 0.18 0.39 0.17 0.009 0.054 5.68 3.28 4.41 182 30 64 20 10 13 50 8 35.2 7月 28 20 22.02 7.99 7.34 7.63 787 29 358.2 0.65 0.08 0.30 0.27 0.02 0.1 5.83 4.3 5.14 70 26 43.7 35 10 15 70 15 48.9 8月 30.5 23 26.88 8.25 7.13 7.72 833 372 580.9 0.49 0.09 0.26 0.08 0.008 0.026 5.84 4.11 5.01 77 47 57.8 15 15 15 70 35 52.8 9月 31.26 22 26.89 8.35 7.76 8.12 788 250 452.4 0.8 0.12 0.34 0.03 0.009 0.021 6.26 4 4.64 114 43 61.8 20 15 15.3 75 50 57.7 10月 26 17 19.87 8.54 7.85 8.19 512 188 283.8 0.55 0.13 0.31 0.05 0.016 0.025 5.25 3.45 4.2 88 52 67.8 15 15 15 50 35 43.7 11月 16 6.5 12.63 8.79 8.1 8.42 314 31 110.9 0.87 0.12 0.29 0.04 0.01 0.02 4.54 2.98 3.88 169 23 58.4 20 10 14.5 35 24 34.6 12月 9.5 1.5 6.7 8.4 8.1 8.3 144 1 57 0.6 0.1 0.3 0.03 0.012 0.023 4.7 3.52 4.1 61 14 30 15 10 11.2 35 24 33.9 1月 8 1.5 5.12 8.35 8.02 8.21 116 1 38 0.59 0.21 0.36 0.03 0.014 0.022 5.84 3.76 4.24 79 17.6 34.2 15 10 11 35 24 29 2月 9 3 5.89 8.45 8.25 8.36 116 2 58 0.78 0.24 0.43 0.03 0.017 0.022 5.82 3.84 4.8 38 14.2 23.6 10 10 10 35 24 25.2 3月 16.6 8 11.2 8.5 8.22 8.33 136 27 65 0.38 0.03 0.18 0.02 0.005 0.01 4.11 2.98 3.41 113 18.4 37 20 10 13 35 24 26 4月 20 13 17.2 8.49 8.22 8.34 41 14 24 0.69 0.1 0.23 0.01 0.004 0.007 3.28 2.48 2.83 86 31 45.2 20 10 15 35 35 35 5月 25 20 22 8.4 8.21 8.32 41 9 19 0.79 0.1 0.26 0.02 0.004 0.009 3.31 2.26 2.7 129 32 58.9 15 15 15 35 35 35

　　 原水亚硝酸盐氮一般小于0.1mg/L，最大值在7月，为0.269mg／L；最小值在8月，为0.008mg/L。
6.高锰酸盐指数
　　 一般在4.5mg／L左右，最高超过6mg/L。
7.浊度
　　 浊度一般在50NTU左右，最高达182NTU。
8.色度
　　 色度在10～35之间变化，平均色度为15。
9.臭阈值(TON)
　　 冬季臭阈值一般为24～35；夏季较高，一般为40左右，最高达75。
10.溶解氧
　　 只在6月、7月测定了原水的溶解氧，变化范围为3.41～8.45 mg/L，一般为6mg/L。

第二节 水质测定结果

　　 受金坛市自来水公司的委托，南京医科大学于1998年7月23日、8月23日及9月26日对钱资荡取水口区域水源水进行定点、采样、检测及评价工作。检测结果见表2.2。

1998年7月——9月钱资荡取水口区域水质指标检测结果 项目 最大值 最小值 平均值 水温 33 25 30.0 pH值 8.64 8.25 8.42 硝酸盐 0.83 0.10 0.353 亚硝酸盐 0.043 0.003 0.017 非离子氨 0.204 0.057 0.103 凯氏氮 2.45 1.60 2.07 高锰酸盐指数 3.5 2.3 3.1 总磷 0.05 ＜0.005 0.009 溶解氧 8.1 5.6 6.7

第三节 原水水质现状评价

　　采用GHZB1——1999《地表水环境质量标准》的水环境质量标准、GJ3020-93《生活饮用水水源水质标准》评价原水水质状况。
原水亚硝酸盐氮、高锰酸盐指数属于Ⅳ类水体的水质，且含藻量高，臭阈值大。该水源劣于二级饮用水水源水质。

第三章　试验概况

第一节　简述

　　生物处理在城市给水中的应用是随着饮用水水源污染的加剧而发展起来的。对常规净水工艺不能充分去除的氨氮、亚硝酸盐氮、 藻类、嗅味等都有较好的处理效果，还可以去除水中的浑浊度和相 应的色度，以及高锰酸盐指数。因此，生物处理常作为絮凝、沉淀、过滤等常规净水工艺的前处理，称为生物预处理。
　　本中试研究中采用的生物预处理池属于生物膜法。池内填料上生长着细菌、原生动物、后生动物等微生物，形成生物膜，在与水接触中，生物膜上的微生物摄取、分解水中的有机物、氮、磷等营 养物质，从而使水得到净化。
　　生物预处理池内生物膜上微生物活性的高低、生物量的大小、生物膜与处理水接触时间的长短都直接影响着生物池的处理效果。微生物(主要是细菌)的生物活性主要受环境因素如水温、pH、营养盐、溶解氧等的影响，保持细菌较高活性，可大大提高生物他的处理效果。生物膜量的大小主要取决于生物池所选用的填料，不同型式的填料比表面积有较大差别。接触时间的长短由所选择的运行工况决定，一般来讲，接触时间越长，处理效果越好。
　　生物滤池是以陶粒为生物载体，一方面利用生物膜的作用净化水质，同时还具有物理截留(过滤)的作用。水从池上部进入，均匀通过陶粒层，从底部出水，池型类似石英砂快滤池。

第二节 试验工艺流程

　　

第三节 试验装置

一、净水构筑物
　　 中试水处理工艺流程按功能划分为两部分：
　　 第一部分：预处理部分，即生物滤池；
　　 第二部分：常规处理工艺，由混合池、絮凝池、斜管沉淀池、石英砂滤池组成。
(一)预处理部分
　　 1、生物预处理池工艺设计
　　生物预处理池的主要设计参数详见表3.1，工艺简图详见图3.l。

生物预处理池主要设计参数　　 表3.1 序号 项目 生物陶粒滤池 1 设计处理水量（m³/h） 1.96-2.94 2 水力负荷或滤速 4-6(m/h) 3 气水比 1:1 4 平面尺寸（m） 0.70×0.70 5 总高度（m） 4.40 6 水深（m） 4.10 7 填料 陶粒 8 填料高度（m） 2.2 9 曝气方式 DN15穿孔管曝气，孔径￠2mm，后改为不曝气* 11 曝气器位置 距水面3.60m 12 反冲洗方式 DN50反冲洗穿孔管于填料下部 13 排泥方法 -

　　 *由于进水氨氮浓度不高，因此不需曝气

2、填料主要参数

　　 生物滤池的陶粒填料为粒径2-5mm的活性陶粒，其主要特性参数详见表3.2。

陶粒孔隙分布及主要特性参数　　　表3.2 　 大孔 小孔 微孔 孔直径（mm） ＞100 4-100 ＜4 占比表面积百分比（%） ≥85 ≤15 0 比表面积（m²/g) 3.99 0 堆积容重（kg/m³) 620

陶粒检测结果　　 表3.3 项目 1#样 2#样 密度（g/cm³) 2.65 2.45 酸溶率（%） 0.26 0.15 粒径（mm） ＞3mm的为12.94% ＞4mm的为6.55% ＜2mm的为44.47% ＜2mm的为4.12% ＜1mm的为0.30%

　　 注：样品的粒径均大于0.5-1.0mm范围，因此破碎率和磨损率未作。

3.陶粒承托层
　　粒径2--5mm陶粒下部设承托层。承托层厚200mm，其中砾石3-7mm粒径的厚度100mm，砾石2--3mm粒径的厚度100mm。承托层下部设长柄滤头用于反冲洗时的布水布气。
(二)常规处理
　　常规处理由混合、絮凝、沉淀、砂滤组成。设计处理水量1.0m3／h。
1.混合
　　机械搅拌混合。
　　平面尺寸：0.20×0.20m。
　　混合时间：40s。
2.絮凝
　　采用多级串联孔室反应。每级单格的平面尺寸0.45×0.45m，共4格。平面总尺寸：0.90×0.90m。高度0.67m，有效水深0.42m。
　　絮凝(反应)时间：20min。
　　排泥：池底重力排泥。
3. 沉淀
　　采用斜管沉淀池。斜管部分平面尺寸：0.45×0.90m。斜管外切圆直径￠25mm，斜管安装倾角60°，斜管长1.00m。沉淀与絮凝、 混合合建，钢结构。
　　沉淀池总高度3.18m，其中泥斗高0.175m，布水与缓冲区0.825m，斜管区0.87m，清水区1.11m，超高0.20m。
　　清水区上升速度1.4mm/s，斜管内上升速度1.6mm／s。
　　排泥：DN80穿孔管排泥，孔径Φ20。
4.砂滤
　　采用石英砂均粒滤料滤池。滤速8.2m／h。
　　滤池平面尺寸：0.35×0.35m。滤池为钢结构高度3.10m，其中配水区0.14m，承托层0.36m，滤料厚度0.80m，待滤水深1.50m，超 高0.30m。
　　承托层级配：由上至下，砾石粒径1—2mm，厚度80mm；粗径2— 4mm，厚度80mm；粒径4—8mm，厚度100mm；粒径8—16mm，厚度100mm。
　　滤料为石英砂均粒滤料，粒径0.8——1.0mm。承托层下布水板采用钢板，开Φ4孔64个(8×8)。反冲洗形式为水冲。
二、试验辅助设施
1.供气设施
　　 供气设施用于生物预处理池的供氧和气水反冲洗。采用水厂原有的供气设施供气。
2.计量设施
　　 所有设备的水气计量均采用转子流量计。
3.投药设施
　　 容积法定量投配。
4.水泵提升设施
　　 原水需经水泵抽升至生物预处理池，提升流量5m³／h，提升几何高差4.4m(不包括管路及其它水力损失)。
5. 水质化验
　　 由金坛市自来水公司化验室在试验现场进行常规水质分析，南京医科大学进行水质全分析。

第四节　　试验水样检测项目与方沦

　　根据试验目的，水样检测项目分为常规监测项目和全分析项目。
　　常规监测项目包括水温、pH值、色度、浊度、嗅阈值、肉眼可 见物、氨氮、亚硝酸盐氮、高锰酸盐指数、藻类、溶解氧，共计11 项。以上项目每周分析5—6次。
　　全分析项目按照《生活饮用水卫生标准》中的部分项目进行检 测，共计35项。水样的全分析测定定期进行。
　　常规监测项目的分析化验基本以GB5750--85标准为依据；无机 金属类的检测采用原子吸收分光光度法；有机类的分析采用美国EPA 标准及GB8972—88标准气相色谱——气液平衡法、气相色谱法；藻 类的测定按湖泊营养化调查规范方法进行；Ames试验参照GB151934—94《食品安全性毒理评价程序和方法》中规定的方法进行。

第四章 水处理工艺试验

第一节 试验规模

　　 生物滤池处理规模2.5m³/h，常规处理的规模为1.0m³/h。

第二节 试验工艺运行工况

一、生物预处理
　　生物预处理工艺在试验中进行了调整工况的试验研究，以确定最佳的运行工况范围，运行工况见表4.1。

生物滤池运行工况　　　　　　　　　　　　 表4.1 阶段 1 2 3 水量（m³/h） 2.5 2.5 2.5 填料水力负荷（m/h） 4 4 6 气量（m³/h） 0 2.5 2.51 气水比 　 1:1 1:1 填料接触时间（h） 0.43 0.43 0.43 开始日期 2月23日 3月10日 3月19日 结束日期 3月10日 3月16日 3月23日 延续天数（d） 16 7 5

二、常规处理
　　常规处理工艺的运行参数见表4.2。

常规处理工艺运行参数　　　　 表4.2 序号 工艺单元名称 运行参数 备注 1 混合 时间t=40s 　 2 反应（絮凝） 反应时间t=20min 　 3 沉淀 清水区上升流速v=1.4mm/s
斜管内上升流速v=1.6mm/s 　 4 石英砂滤池 滤速v=8.2m/h 　

第三节　生物预处理的挂膜

　　生物陶粒滤池于1999年6月20日开始挂膜，以钱资荡水源水为原水进行自然挂膜。
　　生物处理池在挂膜期间，填料表面由无色变为褐色或深褐色，对各污染物的去除效果也在稳定提高。
　　表4.3为挂膜期间生物池的运行效果。图4.1为挂膜期间生物滤池对氨氮的去除率的变化趋势图。
　　以对氨氮的去除率大于50％为基本要求，衡量填料是否完成挂膜。从表4.3、图4.1可知，生物陶粒滤池的挂膜期为9天左右。说明生物陶粒滤池需要的挂膜时间比较短。

挂膜期间生物池的运效果　　 表4.3

项目

第9天 第20天 氨氮去除率（%） 77.10 78.40 藻类去除率（%） 74.00 67.20 浊度去除率（%） 68.10 74.40

第四节　生物滤池的反冲洗

　　生物滤池在运行过程中，悬浮物、胶体颗粒通过生物絮凝与填料的筛滤作用不断地被截留，陶粒上生物膜不断地增殖，使陶粒间空隙率减少，水头损失增加，并进一步出现布气不均匀现象，从而使出水水质下降。其主要原因一是布气不均匀造成生物填料层中局部的溶解氧供应不足而影响生物氧化作用的活力；二是生物滤池中积累截留的大量悬浮物、无机胶体，附着在生物膜的表面，影响生物的传质过程，并使生物膜“隋性化”活性降低；三是集中于池内某处的大的曝气量剧烈地扰动填料层造成固定床穿透，使出水的浊度、藻等水质指标出现下降。
　　反冲洗后，出水中某些水质指标如GODMn、浊度等的去除率会有所下降。尽管反冲洗有利于改善传质效率，提高生物膜的活性，强 化对有机物的去除；但也将使生物膜对有机物的吸附量减少。反冲洗后陶粒填料层被松动，孔隙率增大，浊度的去除率会有所降低，但随着生物陶粒滤池的运行，填料层被压实，浊度的正常去除效果 也会恢复。反冲洗对氨氮、亚硝酸盐氮的去降效果无明显的影响。据文献报道，相同环境条件下，生长速度慢的硝化菌、亚硝化菌形 成的生物膜比生长速度快的有机异养菌的生物膜更为致密，抵抗反冲洗剪切力的能力更强。反冲洗时，异养菌更易脱落。
　　一般在气水比1：1，滤速4m／h，反冲洗周期为5～7d；提高滤 速或原水浊度升高，反冲洗周期缩短，如滤速6m／h，反冲洗周期为3～5d。
　　生物陶粒滤池的反冲洗周期的确定依据：1)出现布气不均匀的现象；2)水头损失在700mm左右；3)水质净化效果有所下降。其中布气不均匀的现象是最直接的判断依据。
　　表4.4为水头损失随时间的变化值。
　　反冲洗过程如下：
　　第一步：用气冲洗，使填料层松动，老化膜脱落，防止结块，
　　冲洗强度15L／m².s，时间为3min；
　　第二步：关气，用水冲洗，冲洗强度12～14L／m².s，时间为10min。
　　图4.2为反冲洗浊度随时间的变化趋势图。

水头损失变化莫测　　　　　　　　　　　　　表4.4 日期 历时（h） 水头损失（cm） 日期 历时（h） 水头损失（cm） 日期 历时（h） 水头损失（cm） 　 2月23日 0 14.5 3月10日 0 38 3月19日 0 30 　 2月24日 24 17.5 3月11日 24 38.5 　 0.3 52.5 　 2月25日 48 19 3月12日 48 42 3月20日 19.7 59 　 2月26日 72 21 3月13日 72 42.5 3月21日 43.7 86 气阻，排除 2月27日 96 25 3月14日 96 42 　 43.9 58 　 2月28日 120 31.5 3月15日 120 45 　 49.7 61.5 　 3月1日 144 38.5 3月16日 144 100 　 55.7 68.5 　 3月2日 168 45.5 滤速：4m/h 气水比1：1 3月22日 63.7 107.5 气阻，排除 3月3日 192 54 　 　 　 　 64.7 58.5 　 3月4日 216 68.5 　 　 　 　 73.7 61.5 　 3月5日 240 83 　 　 　 　 79.7 62 　 3月6日 264 98.5 　 　 　 　 85.7 98.5 气阻，排除 3月7日 288 83.5 　 　 　 　 91.7 65 　 3月8日 312 113.5 　 　 　 　 96.7 116.5 　 3月9日 336 132.5 　 　 　 　 97.2 179.5 气阻，排除 3月10日 360 152.5 　 　 　 　 97.4 100 　 滤速：4m/h　　　　 不曝气 　 99.7 217 　

　　 注：3月10日：原水反冲（NTU=33），先气冲15L/m².s(6min)，再水冲20m³/h；
　　　　3月19日：原水反冲（NTU=27），先气冲15L/m².s(3min)，再水冲14L/m².s(10min）；
　　　　3月26日：原水反冲（NTU=17），先气冲15L/m².s（3min），再水冲12L/m².s。

　　 生物陶粒滤池在滤速为4-6m/h运行工况下的试验结果见表4.5。

生物陶粒滤池试验结果　　　　　　　　　　　　 表4.5 分析项目 原水 陶粒滤池出水 平均去除率（%） 浊度（NTU） 14 182 48.90 0.4 139 8.81 82.82 氨氮（mg/L） 0.08 1.05 0.31 ＜0.02 0.91 0.20 27.06 亚硝酸盐氮（mg/L） 0.004 0.27 0.031 ＜0.001 0.26 0.011 57.28 高锰酸盐指数（mg/L） 2.26 6.26 4.14 1.16 5.38 3.24 21.95 臭阈值（TON） 8 70 39 10 70 28 27.92 色（度） 10 35 14 5 35 7 46.09 藻类（万个/L） 1 833 174 ＜1 242 29.99 83.96

1.藻类
　　水体富营养化必然造成藻类的大量繁殖。藻类是水体异臭的重要因素之一，而且藻类浓度增大会妨碍絮凝过程，增加混凝剂投量， 易造成滤池堵塞，过滤周期缩短，冲洗水量增加，产水量减少，所 以对藻类的去除是生物预处理的重要目的之一。
　　生物滤池对藻类的去除率较高，一般在80%以上。特别是夏季，7～9月，藻类去除率在90％左右，最高达97.6％。出水藻类含量一 般随进水含量的升高而增大。
2.浊度
　　浊度是水质最重要的物理外观指标之一，也是考核水处理设备净化效率和评价水处理技术状态的重要依据。水的浊度对消毒杀菌 效率产生直接影响，与水中有机物含量也存在密切关系。因此，降 低水的浊度是净水工艺的重要内容之一。
　　生物滤池依靠粒状滤料的机械截留作用和表面生物膜的接触絮凝作用对水中悬浮物质和胶体颗粒予以去除。滤料表面生物膜与膜 之间存在着的生物絮体，使得滤池内滤料级配更加密实，发挥较好 的吸附、接触凝聚作用，达到良好的物理截留作用。
　　生物滤池对浊度的去除亦较高，82％左右，且比较稳定，受水温的影响较小。
3.亚硝酸盐氮
　　亚硝酸盐在人体内与人摄入的食物中的仲胺可能反应产生亚硝胺，这是一种强致癌物。生物滤池可去除亚硝酸盐氮57％左右，最高可达99.6％。稳定运行时出水浓度均低于0.008mg/L。
4.色度
　　色度是反映水质感官性能的指标，生活饮用水应该无色，水呈任何颜色都不适。而且某些引起色度的物质如腐殖酸和富里酸等腐 殖质被认为是三卤甲烷(THMs)的前体，它们能与氯消毒剂反应生成THMs，对人的身体健康有着潜在的危害性。
　　国家规定饮用水的标准是15度。试验期间原水色度为10～35，去除率33％～67％。
5.异嗅
　　异嗅由于能刺激嗅觉器官引起不快感觉，常使人们厌恶。能引起臭觉的物质往往又能引起痛觉(刺激)，因为鼻粘膜中同时有嗅觉 神经末梢与痛觉神经(三叉神经)末梢。
　　水体的富营养化是水体产生异嗅的主要原因。美气浓度较低的原水，通过常规净化工艺后会产生很大的不适感。若原水中异嗅物 很高，常规净水工艺得到的水就不能达到饮用水标准，因此必须增 加除臭处理。
　　对水异嗅状况的评价常用(TON)表示。TON越大，水中发臭物质的含量越高。
　　稳定运行的生物滤池对TON的去除率为30％左右。
6.氨氮
　　饮用水中的氨氮对人体健康不造成直接明显的危害，但它是自养菌繁殖的电子供体，在水厂和配水系统，氨氮浓度为0.25mg/L就足以使硝化菌繁殖生长，且氨氮存在要消耗大量的氯，降低消毒效率。
　　稳定运行时，生物滤池对氨氮的去除率在45％——70%之间，出水一般小于0.2mg/L。
7. 高锰碾盐指数
　　高锰酸盐指数是表示有机物污染程度的指标。
　　生物滤池可去除20％的高锰酸盐指数，出水一般为3mg／L左右。

第六节 工艺流程试验

　　生物预处理+常规处理工艺对受污染水源的处理主要是利用生物预处理对氨氮、有机物、亚硝酸盐氮、臭阈值、色度、藻类等污染 物质的良好去除率，弥补常规处理工艺的局限性，提高饮用水水质。
　　本试验对生物预处理常规工艺进行了连续运行试验研究。
一、试验工艺流程
　　试验工艺包括：生物预处理系统设施(生物预处理池、供气系统的空气压缩机、储气罐等配套设备)、投药混合、絮凝沉淀、过滤等常规工艺设施。试验设备的设计参数及设备尺寸见第三章的有关内容。试验工艺流程详见图4.3。

二、试验运行及结果
　　生物预处理常规工艺试验以生物滤池后接常规工艺，分析项目以常规项目为主。主要污染物指标去除效果详见表4.6。
三、结果讨论
　　1. 结合表4.6可以看出，原水经生物预处理后，水质得到较大改善，对后续的常规处理工艺稳定运行起到了良好的作用。
　　2.藻类
　　生物预处理对藻类有较高的去除率，达83.96%显著降低了藻含量，保证了滤池的正常工作，避免了藻对滤他的堵塞，延长了滤池的过滤周期。
　　3. 氨氮、亚硝酸盐氮
　　前置生物预处理对氨氮、亚硝酸盐氮的去除率可分别达到27.06％、57.28％，整个工艺的出水氨氮、亚硝酸盐氮达到国家规定的饮用水水质标准。

生物滤池＋常规处理工艺试验结果　　　表4.6 序号 分析项目 原水 生物滤池出水 预处理去除率（％） 工艺流程出水 工艺流程去除率（％） 1 藻类（mg/L） 1～833 ＜1～242 ＜1 174 29.99 83.96 ＜1 ＞94.2 2 氨氮（mg/L） 0.08～1.05 ＜0.02～0.91 ＜0.02～0.15 0.31 0.2 27.06 ＞81.8 3 亚硝酸盐氮（mg/L） 0.004～0.27 ＜0.001～0.26 0.001～0.003 0.031 0.011 57.28 ＞89.0 4 高锰酸盐指数（mg/L） 2.26～6.26 1.16～5.38 1.16～2.69 4.14 3.24 21.95 2.01 43.43 5 浊度（NTU） 14～182 0.4～139 0.1～2.2 48.9 8.81 82.82 0.69 98.08 6 色度（度） 10～35 5～35 5 14 7 46.09 5 59.68 7 臭阈值 8～70 10～70 39 28 27.92

　　4、高锰酸盐指数
　　生物预处理对高锰酸盐指数的去除率达到11.07-24.28%，工艺流程总去除率达43.43%。
　　5、浊度、色度
　　工艺流程对浊度、色度的去除率能够满足饮用水水质要求，出厂水浊度0.1-2.2、色度5。

第五章　　结论

　　一、根据试验结果，对受污染的钱资荡水源水采用生物预处理在技术上是可行的，不仅可以去除部分有机污染、氨氮、臭味，而且还 可去除水的浊度、藻类等，从而降低后续常规处理的药剂消耗，明显地提高出厂水水质。
　　二、生物预处理
　　1.生物滤池挂膜时间比较短，需9天左右。
　　2.生物预处理池在设计负荷条件下，对各主要污染物的去除效果均较好，具体如下：
　　　氦氮：27.06％；藻类：83.96％；
　　　TON：27.92％；浊度：82.82％；
　　　亚硝酸盐氮：57.28％。
　　三、受污染水源水的处理工艺
　　一般对藻含量高，氨氮、亚硝酸盐氮、臭阈值及有机物浓度较高的水源，宜采用生物预处理+常规处理工艺流程，以提高出厂水水 质。

参考文献

　　1、中国市政工程中南设计研究院，深圳市微污染水库水处理工艺集成技术研究报告，1999
　　2、王占生、刘文君，微污染水源饮用水处理，中国建筑工业出版社　　 1999