颗粒活性炭滤芯颗粒 水溶液反应合格是什么意思

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-10-21 10:23 标签： 颗粒活性炭滤芯
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&&&&&&&&&&&&生物强化在颗粒活性炭处理微污染水源水中的作用
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生物强化在颗粒活性炭处理微污染水源水中的作用
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资源描述：原 水 浊度 /NTU pH CODMn/mg·L-1ρ(TOC)/mg·L-1ρ(NH4+-N)/mg·L-1ρ(NO2--N)/mg·L-1细菌总量 /CFU·mL-1范围平均3.38～18.97.687.26～8.628.013.06～8.794.393.0～4.53.870.052～0.9～0.～870480活性炭的强吸附能力能够有效去除水中有机污染物，因此被广泛应用于饮用水深度处理中 。活性炭巨大的比表面积，使其成为细菌栖息的良好场所，而水中有机污染物在活性炭表面的浓缩，为细菌的生长提供了良好的物质条件 。采用细胞固定化技术将人工筛选培养的菌种在活性炭上进行固定，能尽快发挥微生物的降解作用 。目前，固定化微生物的方法多种多样，国内外没有统一的分类标准 。根据对各种方法的分析，可将其分为物理固定法和化学固定法 2 大类 。物理固定化技术主要利用载体对微生物的吸附和保留作用，此种方法简单易行，对微生物活性没有影响，但细胞与载体作用力较弱[1]；化学固定法虽然固定化牢固，但随着反应器的连续运行，固定细菌由于其代谢死亡规律和水力剪切作用而必然脱落，活性炭具有较强的吸附特性，部分脱落的细菌可再次吸附于活性炭上并继续生长繁殖，同时进水中的部分细菌也可被活性炭吸附，普通活性炭滤池会逐渐转变为生物活性炭滤池，与物理固定法效果一致 。但是由于交联剂具有毒性，化学固定法可能会对饮用水出水水质产生影响 。本研究利用活性炭可吸附微生物的特性，采用水力循环方式将培养菌液循环通过活性炭滤池，将培养细胞固定于活性炭上 。进而比较人工强化形成的生物活性炭及自然形成的生物活性炭对有机物及氨氮的去除效果 。1 试 验 部 分1.1 原 水试验采用高温期的滦河水为原水，具体水质如表 1 所示 。1.2 流 程 与 方 法试验流程如图 1 所示 。其中，深度处理水体积流量为 1.25 m3·h-1，活性炭滤池采用 ZJ-15 型粒状活性炭，炭层高度 1 500生 物 强 化 在 颗 粒 活 性 炭 处 理 微 污 染 水 源 水 中 的 作 用段 蕾1，高乃云1，隋铭皓1，丁 驰2（ 1.同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室，上海 .黑龙江城市规划勘测设计研究院，黑龙江 哈尔滨 150040）摘 要 ： 采用水力循环方法将人工驯化培养后的微生物固定于活性炭上，以达到生物强化的目的 。结果表明，经生物强化后的生物活性炭对 TOC 及 AOC 的去除效果均优于普通活性炭，其中 TOC 的平均去除率提高 9％，对 AOC 的去除率可提高 10％～30％。采用超声波振荡技术对活性炭上附着菌的生长情况进行研究发现，水力循环法固定于活性炭上的附着菌，牢固程度与稳定运行期间活性炭上自然生长的附着菌相差不大，对氨氮去除的持久性明显高于自然生长的附着菌 。关 键 词 ： 生物强化；超声波；活性炭；附着菌中 图 分 类 号 ： X703.1 文 献 标 识 码 ： A 文 章 编 号 ： 10)04-收稿日期： 基金项目：国家 “十一五 ”科技支撑计划（ 2006BAJ08B06）；国家科技重大专项资助（ -002）上海市自然科学基金（ 07ZR14116）作者简介：段 蕾（ 1973－），女，博士后，研究方向为饮用水处理技术；联系电话： ； E-mail： 联系作者：高乃云； E-mail： 表 1 试验期间原水水质Tab.1 Quality of raw water used in the experiments第 36 卷 第 4 期2010 年 4 月水 处 理 技 术TECHNOLOGY OF WATER TREATMENTVol.36 No.4Apr.,201060mm，下层为 300 mm 的石英砂垫层，活性炭池 HRT为 20 min。为适应给水处理的贫营养环境，所选菌种取自城市给水管网 。将所筛选的菌种进行 Ames 试验，确认无致突变性后进行扩大培养，制备为菌液，利用提升泵循环通过活性炭滤池进行固定化 。稀释菌液（ 105CFU·mL-1）经蠕动泵循环，强化过程中细菌在活性滤池中静止培养 48h后反冲洗（气冲强度 9.8L·S-1·m-2，历时 3min；水冲强度 7.9L·s-1·m-2，历时 10min） 。超声波清洗器（型号 218-3560），超声频率 40kHz，功率 60 W。1.3 测 定 方 法试剂准备：邻苯二甲酸氢钾（ KHC8H4O4），无水碳酸钠，碳酸氢钠，均为基准试剂；无二氧化碳蒸馏水，有机碳 、无机碳标准贮备液 。1.3.1 可 生 物 同 化 有 机 碳可生物同化有机碳 （ AOC） 的检测采用 1982年 Van Der Kooij 博士提出的测定方法，使用 2 种细菌假单孢荧光菌 P17 （ Pseudomonas fluorescensP17）和螺旋菌 NOX（ Spirillum NOX）进行检测 。假单孢荧光菌 P17 在饮用水和水源水中普遍存在，能利用大多数有机物，如氨基酸 、羧酸 、乙醇 、碳水化合物等，但不能利用草酸；螺旋菌 NOX 可利用草酸作为生长基质 。1.3.2 活 性 炭 附 着 菌在超声波清洗器内加入 200 mL 蒸馏水，将盛有2 g 左右活性炭和 10 mL 无菌水置于 150 mL 三角瓶中，超声振荡 12 min。每隔 2 min 取 1 mL 进行细菌总数检测，同时回加 1 mL 无菌水以保证恒定的功率密度 。取水样 1 mL 加入平皿，倒入营养琼脂平皿高度 1/3 处 。冷却后 (37±1)℃下培养 24 h 后进行菌落计数 。活性炭经 170℃高温脱水后用分析天平称量 。1.3.3 TOC采用岛津总有机炭分析仪，利用二氧化碳与TOC 之间碳含量的对应关系，对水溶液中总有机碳进行测定 。2 结 果 与 讨 论2.1 生 物 强 化 作 用 体 现目前使用的活性炭大部分与臭氧联合使用，本研究将过滤出水臭氧化后（臭氧投加量为 2mg·L-1）分别进入活性炭和生物强化活性炭装置处理，结果如图 2所示 。由图 2 可知，普通活性炭对 TOC 的平均去除效果可以达到 42%。其原因是在臭氧的作用下，进水中的大分子有机物断链或开环变为小分子有机物，为有机物进入活性炭的较小孔隙提供了可能，大孔内与炭表面的有机物得到氧化分解，减轻了活性炭的负荷，使得活性炭能够充分吸附未被氧化的有机物，有效降低出水 TOC 含量[2]。由图 2 还可发现，相对于普通活性炭对 TOC 的平均去除率 42%的效果而言，经过生物强化后的活性炭对 TOC 的去除率能够达到 51%。这主要因为经过生物强化作用的活性炭，在水处理过程中同时发挥活性炭的物理吸附以及微生物的降解作用，微生物的降解对 TOC 的去除也起到了一定的贡献 。2.1.2 出 水 生 物 稳 定 性 分 析AOC 指饮用水中有机营养基质能支持异养细菌生长的潜能，即细菌生长的最大可能性，被认为是控制饮用水中异养菌生长繁殖的最主要营养物质[3]。通过对工艺出水 AOC 指标的检测，考察生物强化后的活性炭与自然生长的活性炭出水的生物稳定性，结果如表 2 所示 。由表 2 可知，进水中加入 2 mg·L-1臭氧后，活性炭及生物强化后的活性炭对 AOC 均有一定的去除效果，但经过生物强化作用后的活性炭对 AOC 的去除效果优于普通活性炭 。AOC 主要是天然有机物中相对分子质量小于 1 000 的部分，活性炭易于去除相对分子质量在 1 000 以下的低级性组分，因此G1G2G3G4G5G6G7G8G9GAGBGCG5GDGEGFGEG5 G10GEG11GEG5G12G13G3G4G5G14G15G3G4G5GAGBGCG5G14G15G3G4G5G16G17G16G17G18G17图 1 试验流程Fig.1 Schematic of flow diagram of pilot plant0 2 4 6 8 10 12 14 c2c3c4c1c5c6c7c8c9c10c11c12c13c14G1(TOC)G1mgLc2G1G2G3G4图 2 活性炭及生物强化活性炭出水有机物分析Fig.2 Analysis of TOC concentration in influent and effluentof BAC with and without bio-enhancement段 蕾等，生物强化在颗粒活性炭处理微污染水源水中的作用610 2 4 6 8 10 12 800G1G2G3G4/minG5G6G7G8G9/CFUc1mLc2c1GAGBGCGDGEGFG10G11GCG12图 4 生物强化对活性炭吸附附着菌的影响Fig.4 Effects of bio-enhancement on bacterial attachment on BAC普通活性炭出水也表现出 40%～55%的去除率[4]。而臭氧将水中原有的部分高分子有机物氧化成低分子的醛 、酮 、酸等，这些物质不易被活性炭直接吸附去除，经过生物强化的活性炭上的微生物通过呼吸代谢作用能够降低这些低分子有机物，表现出对 AOC的 50%～85%去除率 。2.2 生 物 强 化 优 势 分 析为进一步考察生物强化对活性炭处理效果的影响，采用超声波振荡的方法，对活性 相关资源
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