前 言

　　金壇市以錢資蕩水為城市主要供水水源。隨著城市經濟的發展，錢資蕩水受污染的程度逐漸加劇，1999年2月南京醫科大學對錢資蕩水的水質狀況進行監側，結果表明該水源水質不能達到《地表水環境質量標準》(GHZB1——1999)規定的Ⅲ類水體的要求，也不能全部符合建設部生活飲用水水源二級標準。自來水廠出三廠水季節性出現嗅味，口感差，9月份出廠水的Ames致突變性試驗呈陽性。因此水源水質的惡化已經影響了城市居民的正常生活，居民反映強烈，而利用現有的常規凈水工藝已經不能滿足居民對飲用水水質要求不 斷提高的需要，必須研究有效的水處理凈化工藝流程，以提高自來 水的水質。
　　金壇市自來水公司為解決飲用水水質問題進行了大量調研、方案比較和前期工作，并決定在常規處理工藝前增加生物預處理單元，以去除水中的有機物、氨氮、異嗅(TON)和藻類等，為解決該工藝 流程的可行性，確定有關的設計參數，委托本院進行生物預處理的 中試研究。
　　本院承擔該項目后，認真分析了自來水公司提供的錢資蕩水源水質狀況，并赴金壇市進行現場調研，決定采用生物濾他的生物預 處理工藝，于六月二十日通水試驗。整個試驗連續進行，結果較好。應自來水公司的要求，為了能模擬水廠整個工藝流程的水凈化效果，又增加了一套常規處理工藝試驗設施，并進行了整個系統的試驗。本試驗報告主要對生物預處理試驗在一九九九年六月至二00一年三月的試驗結果進行系統地研究分析。
　　試驗過程中金壇市自來水公司自始至終積極配合、大力協助和支持，為試驗的順利進行做了大量工作，在此表示感謝。

第一章　概述

第一節　項目提出的背景

　　 　　隨著經濟的進一步發展，人民生活水平的提高，人們對城市供水行業的要求已不局限在水量的滿足上，對水質的要求也逐年增強， 因為飲用水水質直接關系著人們的生命和健康。
　　金壇市的城市水廠以錢資蕩水為主要水源。隨著城市經濟的發展，水源的污染程度正日漸加劇，水質日趨惡化。以《地表水環境 質量標準》(GHZB1—1999)Ⅲ類標準評價，水中的凱氏氮、非離子氨、高錳酸鹽指數及總大腸菌群的濃度均有不同程度的超標。水中藻的含量也達到每升百萬個。對于這樣的原水，城市自來水廠的常 規處理工藝反應、沉淀、過濾，已難得到滿意的出廠水水質。因此， 為提高自來水廠的供水水質，改善城市居民的生活條件，尋求適宜 的技術經濟可行的水處理工藝是十分必要的。

第二節 研究內容

　　生物濾池(陶粒、微孔曝氣后改為不曝氣)自1999年6月20日至2001年3月31日連續運行。
　　影響生物預處理效果的主要因素是水溫、營養養鹽及溶解氧、阻礙生化進程的物質(如重金屬、油、農藥等)、pH值、接觸時間等， 試驗控制因素為填料水力負荷和氣水比，其它影響因素為自然狀態。
　　針對金壇市錢資蕩水源水質，研究生物預處理放術上的可行性；優化水力負荷、氣水比等運行控制參數；主要污染指標去除效果的分析。

第三節　研究目的與意義

一、研究目的
　　1、針對金壇市水源水的污染現狀，提出水質顯著改善、技術經濟可行的水處理工藝流程。
　　2、研究生物預處理工藝對金壇水源水中有機物、氨氮、藻類、濁度等指標的去除效果，提出生物預處理的最位遠行工況參數，為工 程設計提供依據。
二、研究意義
　　中試研究的意義在于通過中試研究，尋求一種適合金壇市水源 水的技術經濟合理的凈水工藝流程，為金壇市今后供水事業的發展 奠定技術基礎，在保障人體健康、保證飲用水水質等方面與先進國家接軌，對于提高飲用水水質安全性，降低水廠的藥耗和水耗，增強水廠的綜合經濟效益有著重要意義。試驗不僅可以解決當前急需解決的飲用水水質問題，而且為今后的水處理工藝研究創造有利條件。

第四節 試驗目標

　　 根據項目中試大綱和合同規定，試驗達到的主要目標如下：
　　 藻類去除率：60％～80％；亞硝酸鹽氮：70%～90％；
　　 氨氮：60％～90％(原水濃度大于0.5mg／L)
　　 40%～70%(原水濃度小于0.5mg／L；
　　耗氧量：10％～20％；色度：30％～60％；
　　 濁度：30％～60％；

第二章　原水水質

　　中試試驗用原水為金壇市錢資蕩水源水，試驗期間不預加氯。

第一節 水質現狀

　　試驗期間原水水質狀況詳見表2.1，常規監測項目月平均變化情況詳見圖2.1～圖2.9。
　　原水水質主要特征如下：
1.水溫
　　水溫在1.5——31℃范圍，月平均最低水溫在12月，7℃左右；月
　　平均最高水溫在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之間，是中性偏堿性水體。
3.藻類
　　藻類變化范圍較大，從每升1萬個到每升幾百萬個。8月份藻類含量最高，達833萬個/L，平均值為580萬個/L。
　　根據南京醫科大學對原水進行的藻類種屬的分離鑒定可知，原水中共有六大門44種藻類，其中蘭藻門的酸類居多。
4.氨氮
　　 原水的氦氮變化范圍為0.08～1.05mg/L。月平均值均低于0.5mg／L。
5.亞硝酸鹽氮

原水水質

原水水質 表2.1 時間 水溫（℃） pH值 藻類（萬個/L） 氨氮（mg/L） 亞硝酸鹽氮（mg/L) 高錳酸鹽指數（mg/L） 濁度（mg/L） 色度（度） 臭閾值 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

　　 原水亞硝酸鹽氮一般小于0.1mg/L，最大值在7月，為0.269mg／L；最小值在8月，為0.008mg/L。
6.高錳酸鹽指數
　　 一般在4.5mg／L左右，最高超過6mg/L。
7.濁度
　　 濁度一般在50NTU左右，最高達182NTU。
8.色度
　　 色度在10～35之間變化，平均色度為15。
9.臭閾值(TON)
　　 冬季臭閾值一般為24～35；夏季較高，一般為40左右，最高達75。
10.溶解氧
　　 只在6月、7月測定了原水的溶解氧，變化范圍為3.41～8.45 mg/L，一般為6mg/L。

第二節 水質測定結果

　　 受金壇市自來水公司的委托，南京醫科大學于1998年7月23日、8月23日及9月26日對錢資蕩取水口區域水源水進行定點、采樣、檢測及評價工作。檢測結果見表2.2。

1998年7月——9月錢資蕩取水口區域水質指標檢測結果 項目 最大值 最小值 平均值 水溫 33 25 30.0 pH值 8.64 8.25 8.42 硝酸鹽 0.83 0.10 0.353 亞硝酸鹽 0.043 0.003 0.017 非離子氨 0.204 0.057 0.103 凱氏氮 2.45 1.60 2.07 高錳酸鹽指數 3.5 2.3 3.1 總磷 0.05 ＜0.005 0.009 溶解氧 8.1 5.6 6.7

第三節 原水水質現狀評價

　　采用GHZB1——1999《地表水環境質量標準》的水環境質量標準、GJ3020-93《生活飲用水水源水質標準》評價原水水質狀況。
原水亞硝酸鹽氮、高錳酸鹽指數屬于Ⅳ類水體的水質，且含藻量高，臭閾值大。該水源劣于二級飲用水水源水質。

第三章　試驗概況

第一節　簡述

　　生物處理在城市給水中的應用是隨著飲用水水源污染的加劇而發展起來的。對常規凈水工藝不能充分去除的氨氮、亞硝酸鹽氮、 藻類、嗅味等都有較好的處理效果，還可以去除水中的渾濁度和相 應的色度，以及高錳酸鹽指數。因此，生物處理常作為絮凝、沉淀、過濾等常規凈水工藝的前處理，稱為生物預處理。
　　本中試研究中采用的生物預處理池屬于生物膜法。池內填料上生長著細菌、原生動物、后生動物等微生物，形成生物膜，在與水接觸中，生物膜上的微生物攝取、分解水中的有機物、氮、磷等營 養物質，從而使水得到凈化。
　　生物預處理池內生物膜上微生物活性的高低、生物量的大小、生物膜與處理水接觸時間的長短都直接影響著生物池的處理效果。微生物(主要是細菌)的生物活性主要受環境因素如水溫、pH、營養鹽、溶解氧等的影響，保持細菌較高活性，可大大提高生物他的處理效果。生物膜量的大小主要取決于生物池所選用的填料，不同型式的填料比表面積有較大差別。接觸時間的長短由所選擇的運行工況決定，一般來講，接觸時間越長，處理效果越好。
　　生物濾池是以陶粒為生物載體，一方面利用生物膜的作用凈化水質，同時還具有物理截留(過濾)的作用。水從池上部進入，均勻通過陶粒層，從底部出水，池型類似石英砂快濾池。

第二節 試驗工藝流程

　　

第三節 試驗裝置

一、凈水構筑物
　　 中試水處理工藝流程按功能劃分為兩部分：
　　 第一部分：預處理部分，即生物濾池；
　　 第二部分：常規處理工藝，由混合池、絮凝池、斜管沉淀池、石英砂濾池組成。
(一)預處理部分
　　 1、生物預處理池工藝設計
　　生物預處理池的主要設計參數詳見表3.1，工藝簡圖詳見圖3.l。

生物預處理池主要設計參數　　 表3.1 序號 項目 生物陶粒濾池 1 設計處理水量（m³/h） 1.96-2.94 2 水力負荷或濾速 4-6(m/h) 3 氣水比 1:1 4 平面尺寸（m） 0.70×0.70 5 總高度（m） 4.40 6 水深（m） 4.10 7 填料 陶粒 8 填料高度（m） 2.2 9 曝氣方式 DN15穿孔管曝氣，孔徑￠2mm，后改為不曝氣* 11 曝氣器位置 距水面3.60m 12 反沖洗方式 DN50反沖洗穿孔管于填料下部 13 排泥方法 -

　　 *由于進水氨氮濃度不高，因此不需曝氣

2、填料主要參數

　　 生物濾池的陶粒填料為粒徑2-5mm的活性陶粒，其主要特性參數詳見表3.2。

陶粒孔隙分布及主要特性參數　　　表3.2 　 大孔 小孔 微孔 孔直徑（mm） ＞100 4-100 ＜4 占比表面積百分比（%） ≥85 ≤15 0 比表面積（m²/g) 3.99 0 堆積容重（kg/m³) 620

陶粒檢測結果　　 表3.3 項目 1#樣 2#樣 密度（g/cm³) 2.65 2.45 酸溶率（%） 0.26 0.15 粒徑（mm） ＞3mm的為12.94% ＞4mm的為6.55% ＜2mm的為44.47% ＜2mm的為4.12% ＜1mm的為0.30%

　　 注：樣品的粒徑均大于0.5-1.0mm范圍，因此破碎率和磨損率未作。

3.陶粒承托層
　　粒徑2--5mm陶粒下部設承托層。承托層厚200mm，其中礫石3-7mm粒徑的厚度100mm，礫石2--3mm粒徑的厚度100mm。承托層下部設長柄濾頭用于反沖洗時的布水布氣。
(二)常規處理
　　常規處理由混合、絮凝、沉淀、砂濾組成。設計處理水量1.0m3／h。
1.混合
　　機械攪拌混合。
　　平面尺寸：0.20×0.20m。
　　混合時間：40s。
2.絮凝
　　采用多級串聯孔室反應。每級單格的平面尺寸0.45×0.45m，共4格。平面總尺寸：0.90×0.90m。高度0.67m，有效水深0.42m。
　　絮凝(反應)時間：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。斜管外切圓直徑￠25mm，斜管安裝傾角60°，斜管長1.00m。沉淀與絮凝、 混合合建，鋼結構。
　　沉淀池總高度3.18m，其中泥斗高0.175m，布水與緩沖區0.825m，斜管區0.87m，清水區1.11m，超高0.20m。
　　清水區上升速度1.4mm/s，斜管內上升速度1.6mm／s。
　　排泥：DN80穿孔管排泥，孔徑Φ20。
4.砂濾
　　采用石英砂均粒濾料濾池。濾速8.2m／h。
　　濾池平面尺寸：0.35×0.35m。濾池為鋼結構高度3.10m，其中配水區0.14m，承托層0.36m，濾料厚度0.80m，待濾水深1.50m，超 高0.30m。
　　承托層級配：由上至下，礫石粒徑1—2mm，厚度80mm；粗徑2— 4mm，厚度80mm；粒徑4—8mm，厚度100mm；粒徑8—16mm，厚度100mm。
　　濾料為石英砂均粒濾料，粒徑0.8——1.0mm。承托層下布水板采用鋼板，開Φ4孔64個(8×8)。反沖洗形式為水沖。
二、試驗輔助設施
1.供氣設施
　　 供氣設施用于生物預處理池的供氧和氣水反沖洗。采用水廠原有的供氣設施供氣。
2.計量設施
　　 所有設備的水氣計量均采用轉子流量計。
3.投藥設施
　　 容積法定量投配。
4.水泵提升設施
　　 原水需經水泵抽升至生物預處理池，提升流量5m³／h，提升幾何高差4.4m(不包括管路及其它水力損失)。
5. 水質化驗
　　 由金壇市自來水公司化驗室在試驗現場進行常規水質分析，南京醫科大學進行水質全分析。

第四節　　試驗水樣檢測項目與方淪

　　根據試驗目的，水樣檢測項目分為常規監測項目和全分析項目。
　　常規監測項目包括水溫、pH值、色度、濁度、嗅閾值、肉眼可 見物、氨氮、亞硝酸鹽氮、高錳酸鹽指數、藻類、溶解氧，共計11 項。以上項目每周分析5—6次。
　　全分析項目按照《生活飲用水衛生標準》中的部分項目進行檢 測，共計35項。水樣的全分析測定定期進行。
　　常規監測項目的分析化驗基本以GB5750--85標準為依據；無機 金屬類的檢測采用原子吸收分光光度法；有機類的分析采用美國EPA 標準及GB8972—88標準氣相色譜——氣液平衡法、氣相色譜法；藻 類的測定按湖泊營養化調查規范方法進行；Ames試驗參照GB151934—94《食品安全性毒理評價程序和方法》中規定的方法進行。

第四章 水處理工藝試驗

第一節 試驗規模

　　 生物濾池處理規模2.5m³/h，常規處理的規模為1.0m³/h。

第二節 試驗工藝運行工況

一、生物預處理
　　生物預處理工藝在試驗中進行了調整工況的試驗研究，以確定最佳的運行工況范圍，運行工況見表4.1。

生物濾池運行工況　　　　　　　　　　　　 表4.1 階段 1 2 3 水量（m³/h） 2.5 2.5 2.5 填料水力負荷（m/h） 4 4 6 氣量（m³/h） 0 2.5 2.51 氣水比 　 1:1 1:1 填料接觸時間（h） 0.43 0.43 0.43 開始日期 2月23日 3月10日 3月19日 結束日期 3月10日 3月16日 3月23日 延續天數（d） 16 7 5

二、常規處理
　　常規處理工藝的運行參數見表4.2。

常規處理工藝運行參數　　　　 表4.2 序號 工藝單元名稱 運行參數 備注 1 混合 時間t=40s 　 2 反應（絮凝） 反應時間t=20min 　 3 沉淀 清水區上升流速v=1.4mm/s
斜管內上升流速v=1.6mm/s 　 4 石英砂濾池 濾速v=8.2m/h 　

第三節　生物預處理的掛膜

　　生物陶粒濾池于1999年6月20日開始掛膜，以錢資蕩水源水為原水進行自然掛膜。
　　生物處理池在掛膜期間，填料表面由無色變為褐色或深褐色，對各污染物的去除效果也在穩定提高。
　　表4.3為掛膜期間生物池的運行效果。圖4.1為掛膜期間生物濾池對氨氮的去除率的變化趨勢圖。
　　以對氨氮的去除率大于50％為基本要求，衡量填料是否完成掛膜。從表4.3、圖4.1可知，生物陶粒濾池的掛膜期為9天左右。說明生物陶粒濾池需要的掛膜時間比較短。

掛膜期間生物池的運效果　　 表4.3

項目

第9天 第20天 氨氮去除率（%） 77.10 78.40 藻類去除率（%） 74.00 67.20 濁度去除率（%） 68.10 74.40

第四節　生物濾池的反沖洗

　　生物濾池在運行過程中，懸浮物、膠體顆粒通過生物絮凝與填料的篩濾作用不斷地被截留，陶粒上生物膜不斷地增殖，使陶粒間空隙率減少，水頭損失增加，并進一步出現布氣不均勻現象，從而使出水水質下降。其主要原因一是布氣不均勻造成生物填料層中局部的溶解氧供應不足而影響生物氧化作用的活力；二是生物濾池中積累截留的大量懸浮物、無機膠體，附著在生物膜的表面，影響生物的傳質過程，并使生物膜“隋性化”活性降低；三是集中于池內某處的大的曝氣量劇烈地擾動填料層造成固定床穿透，使出水的濁度、藻等水質指標出現下降。
　　反沖洗后，出水中某些水質指標如GODMn、濁度等的去除率會有所下降。盡管反沖洗有利于改善傳質效率，提高生物膜的活性，強 化對有機物的去除；但也將使生物膜對有機物的吸附量減少。反沖洗后陶粒填料層被松動，孔隙率增大，濁度的去除率會有所降低，但隨著生物陶粒濾池的運行，填料層被壓實，濁度的正常去除效果 也會恢復。反沖洗對氨氮、亞硝酸鹽氮的去降效果無明顯的影響。據文獻報道，相同環境條件下，生長速度慢的硝化菌、亞硝化菌形 成的生物膜比生長速度快的有機異養菌的生物膜更為致密，抵抗反沖洗剪切力的能力更強。反沖洗時，異養菌更易脫落。
　　一般在氣水比1：1，濾速4m／h，反沖洗周期為5～7d；提高濾 速或原水濁度升高，反沖洗周期縮短，如濾速6m／h，反沖洗周期為3～5d。
　　生物陶粒濾池的反沖洗周期的確定依據：1)出現布氣不均勻的現象；2)水頭損失在700mm左右；3)水質凈化效果有所下降。其中布氣不均勻的現象是最直接的判斷依據。
　　表4.4為水頭損失隨時間的變化值。
　　反沖洗過程如下：
　　第一步：用氣沖洗，使填料層松動，老化膜脫落，防止結塊，
　　沖洗強度15L／m².s，時間為3min；
　　第二步：關氣，用水沖洗，沖洗強度12～14L／m².s，時間為10min。
　　圖4.2為反沖洗濁度隨時間的變化趨勢圖。

水頭損失變化莫測　　　　　　　　　　　　　表4.4 日期 歷時（h） 水頭損失（cm） 日期 歷時（h） 水頭損失（cm） 日期 歷時（h） 水頭損失（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 氣阻，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 濾速：4m/h 氣水比1：1 3月22日 63.7 107.5 氣阻，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 氣阻，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 氣阻，排除 3月10日 360 152.5 　 　 　 　 97.4 100 　 濾速：4m/h　　　　 不曝氣 　 99.7 217 　

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

　　 生物陶粒濾池在濾速為4-6m/h運行工況下的試驗結果見表4.5。

生物陶粒濾池試驗結果　　　　　　　　　　　　 表4.5 分析項目 原水 陶粒濾池出水 平均去除率（%） 濁度（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 亞硝酸鹽氮（mg/L） 0.004 0.27 0.031 ＜0.001 0.26 0.011 57.28 高錳酸鹽指數（mg/L） 2.26 6.26 4.14 1.16 5.38 3.24 21.95 臭閾值（TON） 8 70 39 10 70 28 27.92 色（度） 10 35 14 5 35 7 46.09 藻類（萬個/L） 1 833 174 ＜1 242 29.99 83.96

1.藻類
　　水體富營養化必然造成藻類的大量繁殖。藻類是水體異臭的重要因素之一，而且藻類濃度增大會妨礙絮凝過程，增加混凝劑投量， 易造成濾池堵塞，過濾周期縮短，沖洗水量增加，產水量減少，所 以對藻類的去除是生物預處理的重要目的之一。
　　生物濾池對藻類的去除率較高，一般在80%以上。特別是夏季，7～9月，藻類去除率在90％左右，最高達97.6％。出水藻類含量一 般隨進水含量的升高而增大。
2.濁度
　　濁度是水質最重要的物理外觀指標之一，也是考核水處理設備凈化效率和評價水處理技術狀態的重要依據。水的濁度對消毒殺菌 效率產生直接影響，與水中有機物含量也存在密切關系。因此，降 低水的濁度是凈水工藝的重要內容之一。
　　生物濾池依靠粒狀濾料的機械截留作用和表面生物膜的接觸絮凝作用對水中懸浮物質和膠體顆粒予以去除。濾料表面生物膜與膜 之間存在著的生物絮體，使得濾池內濾料級配更加密實，發揮較好 的吸附、接觸凝聚作用，達到良好的物理截留作用。
　　生物濾池對濁度的去除亦較高，82％左右，且比較穩定，受水溫的影響較小。
3.亞硝酸鹽氮
　　亞硝酸鹽在人體內與人攝入的食物中的仲胺可能反應產生亞硝胺，這是一種強致癌物。生物濾池可去除亞硝酸鹽氮57％左右，最高可達99.6％。穩定運行時出水濃度均低于0.008mg/L。
4.色度
　　色度是反映水質感官性能的指標，生活飲用水應該無色，水呈任何顏色都不適。而且某些引起色度的物質如腐殖酸和富里酸等腐 殖質被認為是三鹵甲烷(THMs)的前體，它們能與氯消毒劑反應生成THMs，對人的身體健康有著潛在的危害性。
　　國家規定飲用水的標準是15度。試驗期間原水色度為10～35，去除率33％～67％。
5.異嗅
　　異嗅由于能刺激嗅覺器官引起不快感覺，常使人們厭惡。能引起臭覺的物質往往又能引起痛覺(刺激)，因為鼻粘膜中同時有嗅覺 神經末梢與痛覺神經(三叉神經)末梢。
　　水體的富營養化是水體產生異嗅的主要原因。美氣濃度較低的原水，通過常規凈化工藝后會產生很大的不適感。若原水中異嗅物 很高，常規凈水工藝得到的水就不能達到飲用水標準，因此必須增 加除臭處理。
　　對水異嗅狀況的評價常用(TON)表示。TON越大，水中發臭物質的含量越高。
　　穩定運行的生物濾池對TON的去除率為30％左右。
6.氨氮
　　飲用水中的氨氮對人體健康不造成直接明顯的危害，但它是自養菌繁殖的電子供體，在水廠和配水系統，氨氮濃度為0.25mg/L就足以使硝化菌繁殖生長，且氨氮存在要消耗大量的氯，降低消毒效率。
　　穩定運行時，生物濾池對氨氮的去除率在45％——70%之間，出水一般小于0.2mg/L。
7. 高錳碾鹽指數
　　高錳酸鹽指數是表示有機物污染程度的指標。
　　生物濾池可去除20％的高錳酸鹽指數，出水一般為3mg／L左右。

第六節 工藝流程試驗

　　生物預處理+常規處理工藝對受污染水源的處理主要是利用生物預處理對氨氮、有機物、亞硝酸鹽氮、臭閾值、色度、藻類等污染 物質的良好去除率，彌補常規處理工藝的局限性，提高飲用水水質。
　　本試驗對生物預處理常規工藝進行了連續運行試驗研究。
一、試驗工藝流程
　　試驗工藝包括：生物預處理系統設施(生物預處理池、供氣系統的空氣壓縮機、儲氣罐等配套設備)、投藥混合、絮凝沉淀、過濾等常規工藝設施。試驗設備的設計參數及設備尺寸見第三章的有關內容。試驗工藝流程詳見圖4.3。

二、試驗運行及結果
　　生物預處理常規工藝試驗以生物濾池后接常規工藝，分析項目以常規項目為主。主要污染物指標去除效果詳見表4.6。
三、結果討論
　　1. 結合表4.6可以看出，原水經生物預處理后，水質得到較大改善，對后續的常規處理工藝穩定運行起到了良好的作用。
　　2.藻類
　　生物預處理對藻類有較高的去除率，達83.96%顯著降低了藻含量，保證了濾池的正常工作，避免了藻對濾他的堵塞，延長了濾池的過濾周期。
　　3. 氨氮、亞硝酸鹽氮
　　前置生物預處理對氨氮、亞硝酸鹽氮的去除率可分別達到27.06％、57.28％，整個工藝的出水氨氮、亞硝酸鹽氮達到國家規定的飲用水水質標準。

生物濾池＋常規處理工藝試驗結果　　　表4.6 序號 分析項目 原水 生物濾池出水 預處理去除率（％） 工藝流程出水 工藝流程去除率（％） 1 藻類（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 亞硝酸鹽氮（mg/L） 0.004～0.27 ＜0.001～0.26 0.001～0.003 0.031 0.011 57.28 ＞89.0 4 高錳酸鹽指數（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 濁度（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 臭閾值 8～70 10～70 39 28 27.92

　　4、高錳酸鹽指數
　　生物預處理對高錳酸鹽指數的去除率達到11.07-24.28%，工藝流程總去除率達43.43%。
　　5、濁度、色度
　　工藝流程對濁度、色度的去除率能夠滿足飲用水水質要求，出廠水濁度0.1-2.2、色度5。

第五章　　結論

　　一、根據試驗結果，對受污染的錢資蕩水源水采用生物預處理在技術上是可行的，不僅可以去除部分有機污染、氨氮、臭味，而且還 可去除水的濁度、藻類等，從而降低后續常規處理的藥劑消耗，明顯地提高出廠水水質。
　　二、生物預處理
　　1.生物濾池掛膜時間比較短，需9天左右。
　　2.生物預處理池在設計負荷條件下，對各主要污染物的去除效果均較好，具體如下：
　　　氦氮：27.06％；藻類：83.96％；
　　　TON：27.92％；濁度：82.82％；
　　　亞硝酸鹽氮：57.28％。
　　三、受污染水源水的處理工藝
　　一般對藻含量高，氨氮、亞硝酸鹽氮、臭閾值及有機物濃度較高的水源，宜采用生物預處理+常規處理工藝流程，以提高出廠水水 質。

參考文獻

　　1、中國市政工程中南設計研究院，深圳市微污染水庫水處理工藝集成技術研究報告，1999
　　2、王占生、劉文君，微污染水源飲用水處理，中國建筑工業出版社　　 1999