0041]由图2可知:连续进水初期，氨氮去除率随时间增长较快，两天之内，氨氮去除率由73.7%提高到了 85.96%，而后当进水氨氮浓度在35.4mg/L?53.5mg/L范围内变化时，氨氮去除率都保持在60%以上，最高可达到86.5%。
[0042]与有机物的去除一样也出现明显的波动性，整体来看曝气生物滤池对氨氮有很好的去除效果。还可以看到当进水氨氮浓度保持在50 ±3mg/L时，出水氨氮均在10mg/L左右。在第20天至第26天，进水氨氮浓度变化较大，但氨氮去除率较稳定，在74.4%?79.7%范围内，这说明经过一段时间的驯化培养，生物膜已形成逐渐生长成熟，有一定的抗冲击负荷能力。
[0043]2.曝气生物滤池启动运行镜检结果
[0044]在启动初期，反应器运行不稳定，出水水质较差，在显微镜下可观察到出水中有草履虫、轮虫、累枝虫等微生物，草履虫表示系统负荷低，溶解氧低；随着反应器的运行，可观察到出水中有大量钟虫存在，其虫体的前端口缘有纤毛带(由两圈能拨动的纤毛组成)，虫体呈典型的钟罩型，故称钟虫，属于原生动物。无论是单个的或是群体的种类，在废水生物处理厂的曝气池和滤池中生长十分丰富，能促进活性污泥的凝絮作用，并能大量捕食游离细菌而使出水澄清。钟虫的大量出现是活性污泥生长成熟的表现，表示处理效果良好。
[0045]3.曝气生物滤池运行参数的优化
[0046](1)水力负荷
[0047]在pH值7.5?8.5、进水C0D浓度为300mg/L、NH4+-N浓度为30mg/L的运行条件下。水力负荷从0.03m3/ (m2.h)变化至0.06m3/ (m2.h)时对COD、NH4+-N去除率的影响情况。水力负荷的影响如图3所示。
[0048]由图3可见，C0D去除率和氨氮去除率均随水力负荷的增加先升高而后降低。当水力负荷由0.03m3/(m2.h)上升到0.04m3/(m2.h)时，COD平均去除率由56.20%增加至83.16%，当水力负荷继续增加至0.06m3/(m2.h)时，COD平均去除率又出现下降，降低至74%，故水利负荷为0.04m3/ (m2.h))时，COD去除率最高。同样，NH/-N去除率也以水力负荷0.04m3/ (m2 -h)时最大，此时，氨氮去除率为81.26%，当水力负荷减小到0.03m3/ (m2 -h)或增加到0.06m3/(m2.h)氨氮去除率均分别减小到72.50%和75.01%。
[0049]结果表明:在保证足够的水力停留时间的情况下曝气生物滤池有一定的抗水力负荷冲击能力，当水力负荷值为0.03?0.06m3/ (m2 *h))时，曝气生物滤池反应器能保证较高的有机物、氨氮去除率水平。
[0050]当水力负荷小于或大于0.03?0.06m3/(m2.h))时，COD去除率和氨氮去除率均有所下降。因为保持一定气水比，水力负荷过高，微生物与底物的接触反应时间减少，不利于污染物的去除；同时，较高滤速也增大了滤层间的过流速度和水力剪切力，使生物膜更易被洗脱，从而使得污染物的去除效率下降。而且增加水力负荷同时意味着减小水力停留时间(HRT)，生长较慢的硝化细菌亚硝化细菌将在与碳化异养菌的竞争中处于不利的地位，总体活性下降，从而降低整个反应器的硝化能力。
[0051](2)气水比
[0052]在pH 为 7.5 ?8.5、水力负荷为 0.04m3/ (m2 *h)、进水 COD 浓度为 300mg/L、N H4+_N浓度为30mg/L的运行条件下，气水比分别为3:1、6:1、12:1的情况下对C0D、NH/-N去除率的影响，不同气水比的影响结果见图4所示。
[0053]由图4可以看出，随气水比的逐渐增大，曝气生物滤池对C0D、NH4+-N的去除能力也逐渐增大。当气水比由3:1提高到6:1时，C0D、NH/-N的去除率分别由66.71%,76.17%增加到79.85%,80.6%，增加相对比较明显。当气水比由6:1提高到12:1时，C0D、NH:_N的去除率增加却不明显，C0D去除率增加值不足1%。
[0054]结果表明:曝气生物滤池具有较高的氧利用和转化能力。在气水比6:1时即可得到很好的充氧效果，使得好氧细菌能良好生长，反应器表现出稳定的处理效果。随着曝气量的增加，空气鼓泡引起的液体湍动程度增大，有利于气相中氧向水中及填料表面的传递，反应体系中氧的浓度提高，为好氧微生物提供了充足的氧，故污染物去除率随曝气量增大而提高。但如果曝气量过大，反应体系中氧的浓度受平衡溶解度的限制，溶解氧不但不增加，过强的湍流反而造成水中溶解氧的解析及填料上生物膜的脱落，降低了固定化微生物的浓度，不利于污染物的去除。且曝气量过大也会增加动力消耗。
[0055]实施例2
[0056]将核桃壳和沸石按体积比为2:1混合均匀作为曝气生物滤池填料，按实施例1同样的方式启动运行，监测结果显示此时曝气生物滤池成功挂膜需要23天，C0D和NH/-N的去除率分别为73.3%?87.5%和63.2%?77.4%。
[0057]实施例3
[0058]将核桃壳和沸石按体积比为4:1混合均匀作为曝气生物滤池填料，按实施例1同样的方式启动运行，监测结果显示，此时曝气生物滤池成功挂膜需要27天，C0D和NH/-N的去除率分别可达到71.8%?89.6%和65.1%?80.6%。
[0059]本发明曝气生物滤池组合填料，其与其他填料相比，同等条件下挂膜速度快，挂膜成功大约只需要20多天；对污染物(C0D、N H/-N)去除效果好，
[0060]且填料为普通农业废弃物，来源广泛，价格低廉，适合大量使用。
【主权项】
1.一种曝气生物滤池组合填料，其特征在于，由核桃壳和沸石组成，其中核桃壳和沸石的体积比为2?4:1。2.根据权利要求1所述的曝气生物滤池组合填料，其特征在于，核桃壳和沸石的平均粒径为4?6mm。3.—种组合填料在曝气生物滤池中的应用，其特征在于，具体按照以下步骤实施: 步骤1，静态挂膜阶段 将平均粒径为4?6_的核桃壳和沸石按体积比为2?4:1混合均匀后装入曝气生物滤池，并将活性污泥注入滤池内进行焖曝，使污泥恢复活性，污泥投加量以灌满滤池为准，接种污泥后以小水量进水，并通入空气进行曝气搅拌，每24小时将滤池中1/3的上层溶液取出，并补充模拟废水，每天定时监测反应器出水水质，即监测pH、DO、COD和NH/-N，并在显微镜下观察填料上微生物的生长状况，7天后进入到连续培养阶段； 步骤2，连续培养阶段 排出未能有效挂膜的悬浮微生物，用模拟废水连续进水并通入空气，保持生物滤池的水力停留时间为12h，挂膜期间保持溶解氧浓度在4mg/L，在溶解氧浓度满足要求的前提下，尽量减少曝气量，每天定时检测反应器出水水质，即监测pH、DO、COD、和NH/-N，并观察填料上微生物的生长状况；若出水水质波动较小，COD和NH/-N去除率趋于稳定，在显微镜下可观察到出水中含有较多钟虫，说明经过一段时间的驯化培养，生物膜已形成并正逐渐生长成熟，有较强的抗负荷冲击能力，确定挂膜成功； 步骤3，曝气生物滤池运行阶段 挂膜成功后，pH值7.5?8.5、进水COD浓度为300mg/L、NH4+-N浓度为30mg/L条件下运行，每天定时监测反应器出水水质，即监测pH、溶解氧、COD、NH/-N、N02 -N和N03 -N水质指标。4.根据权利要求3所述的组合填料在曝气生物滤池中的应用，其特征在于，步骤1中曝气量为9L/h，采用间歇式曝气，曝气3h后静置lh以培养微生物。5.根据权利要求3所述的组合填料在曝气生物滤池中的应用，其特征在于，步骤3中曝气量为9?12L/h，水力负荷0.03?0.06m3/ (m2.h)，气水比为3?12:1。
【专利摘要】本发明公开了一种曝气生物滤池组合填料，由核桃壳和沸石组成，其中核桃壳和沸石的体积比为2～4:1。本发明还公开了该组合填料在曝气生物滤池中的应用。本发明曝气生物滤池组合填料，其与其他填料相比，同等条件下挂膜速度快；核桃壳和沸石组合起来作为曝气生物滤池填料，不仅能够发挥沸石的多孔性、吸附性、离子交换性能和比较强的支撑作用，而且利用核桃壳作为固体碳源，不用外加碳源，核桃壳也具有一定的骨架支撑作用，不易发生堵塞。此外，核桃壳作为一种农业固体废弃物，来源广泛、价格低廉。
【IPC分类】C02F3/10, C02F3/12
【公开号】CN105236564
【申请号】CN201510727411
【发明人】丁绍兰, 谢林花, 封香香, 齐泽宁, 杨倩
【申请人】陕西科技大学
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年10月30日