生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)活(huo)(huo)性(xing)炭技(ji)(ji)術(shu)主要是通過活(huo)(huo)性(xing)炭對(dui)(dui)有(you)(you)(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)吸附及其上的(de)(de)(de)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)對(dui)(dui)有(you)(you)(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)降解來(lai)達(da)到(dao)對(dui)(dui)微(wei)污(wu)染有(you)(you)(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)去(qu)(qu)除，因而對(dui)(dui)有(you)(you)(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)具有(you)(you)(you)(you)良好的(de)(de)(de)去(qu)(qu)除效果，同樣生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)錳(meng)砂(sha)技(ji)(ji)術(shu)對(dui)(dui)鐵、錳(meng)離子(zi)也有(you)(you)(you)(you)良好的(de)(de)(de)去(qu)(qu)除效果。本研究是首次把生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)活(huo)(huo)性(xing)炭技(ji)(ji)術(shu)和(he)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)錳(meng)砂(sha)技(ji)(ji)術(shu)集于(yu)(yu)一(yi)體，開發(fa)出小型高效的(de)(de)(de)飲用水(shui)深度凈化設備，用于(yu)(yu)去(qu)(qu)除水(shui)中的(de)(de)(de)微(wei)污(wu)染有(you)(you)(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)和(he)鐵、錳(meng)離子(zi)，出水(shui)完(wan)全可以(yi)達(da)到(dao)我國(guo)新頒布的(de)(de)(de)《生(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)(huo)飲用水(shui)水(shui)質衛(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)規(gui)范》，可以(yi)彌補(bu)我國(guo)在短期(qi)內無法(fa)提(ti)高城(cheng)市(shi)管網(wang)水(shui)質的(de)(de)(de)現狀。

1試(shi)驗(yan)裝置(zhi)和方法

1.1裝置

該設(she)備(bei)由便于觀察的(de)有機玻璃制成，直(zhi)徑為300mm，高為2m，內(nei)部(bu)填充(chong)了活性炭與(yu)錳砂，填充(chong)高度(du)為0.8m，水的(de)流(liu)(liu)量(liang)為63L/h，采用向下流(liu)(liu)式(shi)。該設(she)備(bei)的(de)主要優點(dian)是占地面積小、能耗小、操作簡單。

1.2工程菌的固化

試(shi)驗中采用馬放篩選(xuan)馴化的(de)15株(zhu)工程菌(jun)[4]用于活(huo)化活(huo)性(xing)炭，在(zai)富(fu)(fu)集培養后采用物(wu)理吸附(fu)的(de)方法(fa)固定到活(huo)性(xing)炭上，形(xing)成(cheng)固定化生物(wu)活(huo)性(xing)炭。錳砂上的(de)菌(jun)種采用毛大慶篩選(xuan)馴化的(de)工程菌(jun)，經(jing)過(guo)富(fu)(fu)集培養后，同樣采用物(wu)理吸附(fu)的(de)方法(fa)固定在(zai)錳砂上形(xing)成(cheng)固定化生物(wu)錳砂。

1.3試驗(yan)用(yong)水

試(shi)驗(yan)前期是把投加了鐵、錳(meng)離子(zi)以及少(shao)量有機物(wu)的哈爾濱(bin)市管網末端水(shui)作為(wei)試(shi)驗(yan)用水(shui)，鐵的濃度(du)(du)為(wei)0～3mg/L，錳(meng)的濃度(du)(du)為(wei)0～2mg/L，有機物(wu)的濃度(du)(du)為(wei)2～4mg/L;試(shi)驗(yan)后期是直接(jie)以哈爾濱(bin)市的管網末端水(shui)為(wei)試(shi)驗(yan)用水(shui)。

1.4測定方法(fa)

測定項目和方法見(jian)表1

2、結果與(yu)討論

從2000年12月—2001年6月，在6個月的(de)連(lian)續試驗中對進(jin)、出水高(gao)錳酸鹽指數、鐵離(li)子(zi)與錳離(li)子(zi)濃度、濁度等進(jin)行了(le)監測(ce)。

2.1高錳酸鹽指數的去除

從(cong)2000年(nian)12月—2001年(nian)2月，向給(gei)水(shui)管網末(mo)端水(shui)投加一定(ding)濃(nong)度的(de)鐵、錳離子(zi)作為試驗原水(shui)，對進、出(chu)水(shui)的(de)高錳酸鹽指數(shu)及(ji)鐵、錳濃(nong)度進行檢測，圖(tu)2為進、出(chu)水(shui)的(de)高錳酸鹽指數(shu)測定(ding)的(de)結果及(ji)去(qu)除率變化(hua)曲線。

原水(shui)高錳酸鹽指(zhi)數為(wei)(wei)2.5～4mg/L，而出水(shui)為(wei)(wei)1.5mg/L左(zuo)右(you)，去除率(lv)在(zai)(zai)50%以上。試(shi)驗是(shi)在(zai)(zai)冬季進(jin)行(xing)的(水(shui)溫(wen)為(wei)(wei)5℃左(zuo)右(you))，表明該(gai)裝置在(zai)(zai)低(di)(di)溫(wen)條(tiao)件下對(dui)有(you)機物仍有(you)較好的去除效果(guo)，這主(zhu)要是(shi)因(yin)為(wei)(wei)所用(yong)的工程菌是(shi)低(di)(di)溫(wen)菌。

從2001年2月(yue)—6月(yue)，直接以(yi)市政管網(wang)水為試驗用水，對(dui)高錳酸鹽指(zhi)數(shu)進行(xing)了測(ce)定。

從圖3可(ke)以(yi)看出，這期間(jian)的(de)進水高(gao)錳(meng)酸(suan)鹽指數較低(di)(2.5～3.0mg/L)，而(er)出水基本穩定在(zai)1.5mg/L以(yi)下，去(qu)除率在(zai)50%以(yi)上(shang)。盡管進水高(gao)錳(meng)酸(suan)鹽指數較低(di)但(dan)去(qu)除效果較好，表明較低(di)的(de)有機物含量(liang)并(bing)沒有限制(zhi)工程(cheng)菌作用的(de)發揮，這是由于工程(cheng)菌是經(jing)過特定的(de)人(ren)工篩選、并(bing)經(jing)貧營養馴化過的(de)，可(ke)以(yi)適應自來水中(zhong)的(de)低(di)營養條件。

2.2鐵、錳離子的去除

從2000年12月—2001年2月，向哈(ha)市管網末端水投加一(yi)定濃度的鐵(tie)、錳離子作為試驗用(yong)水，試驗中進(jin)、出水的鐵(tie)濃度及去(qu)除(chu)率的變化(hua)。

從(cong)圖(tu)4可(ke)見初(chu)期鐵的去除(chu)(chu)率(lv)在80%左右(you)，運行(xing)半(ban)個(ge)多月后去除(chu)(chu)率(lv)一直穩(wen)定在95%左右(you)，出水(shui)鐵的濃度穩(wen)定在0.1mg/L左右(you)，達國家標準(0.3mg/L)。

對進、出水的(de)錳濃度的(de)測定(ding)結果見(jian)圖5。同鐵(tie)(tie)的(de)去除情(qing)況相同，工程菌(jun)經過初期(qi)的(de)適(shi)應之后(hou)，后(hou)期(qi)對錳的(de)去除率一直穩定(ding)在80%左右(you)，出水錳的(de)濃度穩定(ding)在0.1mg/L左右(you)，達國家標準(0.1mg/L)。可見(jian)工程菌(jun)在生物法處理(li)鐵(tie)(tie)、錳中占有重要(yao)地(di)位。

2.3濁度的變化

在(zai)整個試驗過(guo)程中，濁度(du)不(bu)是連(lian)續測定的，前期測定結果(guo)見表(biao)2，后(hou)期測定結果(guo)見表(biao)3。

表(biao)2試驗前期進、出水(shui)濁度測定結果NTU

表(biao)3試驗后(hou)期(qi)進、出水濁度測定(ding)結(jie)果NTU

由表2可(ke)見(jian)前期的(de)(de)原(yuan)水(shui)濁度(du)(du)較高，但(dan)出水(shui)的(de)(de)濁度(du)(du)穩定在(zai)1.5NTU左(zuo)右，處理(li)效(xiao)果良(liang)好。由表3可(ke)見(jian)后期的(de)(de)原(yuan)水(shui)濁度(du)(du)較低，出水(shui)濁度(du)(du)基本穩定在(zai)0.3NTU以下，達到了(le)發達國家的(de)(de)標(biao)準(濁度(du)(du)≤1.0NTU)，處理(li)效(xiao)果很好。分(fen)析認為，活性炭對懸浮雜質有一定的(de)(de)吸附能力，同時(shi)生物活性炭的(de)(de)大孔(kong)和(he)過渡孔(kong)上吸附的(de)(de)微生物分(fen)泌(mi)的(de)(de)一種莢膜(mo)類粘(zhan)液性物質可(ke)粘(zhan)住水(shui)中的(de)(de)懸浮顆(ke)粒和(he)膠體物質，使出水(shui)濁度(du)(du)降低。

2.4細菌總(zong)數(shu)和大腸菌群(qun)的測定

試驗出水(shui)測定(ding)結果見表4。

表4細(xi)菌總數(shu)與大腸菌群(qun)測定結果個/mL

 從表4可見細菌總(zong)數和(he)大腸菌群均符合標(biao)準，從而(er)證明(ming)采用工程(cheng)菌人工固(gu)化形成(cheng)的BAC具有(you)可靠的衛生學安(an)全性。

3結論

一(yi)體化(hua)(hua)凈(jing)水(shui)設備(bei)對飲(yin)用(yong)水(shui)的深度凈(jing)化(hua)(hua)效果十分顯(xian)著，雖然(ran)進(jin)水(shui)的高錳酸(suan)鹽指(zhi)(zhi)數、鐵(tie)、錳、濁度等(deng)有很大波動，但出水(shui)的各(ge)項指(zhi)(zhi)標(biao)均達到(dao)了國家標(biao)準。因此，在(zai)我國現(xian)有市(shi)政管(guan)網無法在(zai)短期內全(quan)面(mian)提高飲(yin)用(yong)水(shui)水(shui)質的條件下，一(yi)體化(hua)(hua)凈(jing)水(shui)設備(bei)可區域性地提高飲(yin)用(yong)水(shui)水(shui)質，且具有運行穩(wen)定、易于管(guan)理、實(shi)用(yong)性強等(deng)特點(dian)。

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