农村饮用水处理中生物慢滤技术的应用
李敏 马婷婷
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李敏 马婷婷,. 农村饮用水处理中生物慢滤技术的应用[J]. 生物学报,20225. DOI:10.12721/ccn.2022.157043.
摘要: 供水工程是一项重要的民生工程。在农村供水工程建设中,最重要的任务是满足农村居民用水安全,重视农业生产和灌溉建设。慢滤历史悠久。可用于农村或居民区的分散式供水技术,也可替代传统的消毒技术。如果用于处理合适的水源,其设计和运行合理,可以获得良好的处理效果。随着人们生活水平的提高,对生活品质的要求越来越高,慢滤的应用范围也会更加广泛。本文探讨了生物慢滤水处理技术在农村供水工程中的应用。
关键词: 生物慢滤技术;水质净化;农村饮用水
DOI:10.12721/ccn.2022.157043
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引言

缓慢的生物过滤技术提供了灵活的实施手段、有效的净化效果和可持续的操作能力,特别是在绝育方面,符合目前在缺水地区,特别是城市和村庄广泛使用的绿色水处理技术在雨水净化方面,生物缓慢过滤池(游泳池)可以在独立运行的条件下有效地消除雨水中的浊度、细菌和病毒,而无需任何其他处理技术。生物滤池----单个透镜体可将雨水转化为饮用水,并在解决农村缺水问题方面发挥重要作用。在非洲,国际政府机构和联合国还广泛鼓励使用移动式生物缓慢过滤水净化装置,通过净化受污染的河流、地下水和雨水来满足正常的水需求和确保水安全。目前,中国生物过滤技术的应用相对较少——缓慢,缺乏相关技术经验。

1生物慢滤池的概念和原理

随着世界经济文化的改善,工业技术的发展和农业的加强,人民的生活水平的提高,人民对水和水质的需求的增加,以及水资源的不可持续利用问题的日益严重。在这方面,各国正在积极开发新的可持续水净化技术。在许多水处理技术中,生物缓慢过滤是一种无害环境的水处理技术,结合了综合机械过滤、静电吸附、沉淀和生物吸附降解等物理、化学和生物功能。过滤器通过机械过滤悬浮颗粒、在过滤器表面吸附微生物层上的有机污染物、对其进行转化以及成为病原体的掠食者,在净化水方面发挥着重要作用。生物滤池层-慢由沙子、细砂和粗砂按一定比例组成。在低速滤池开始工作时,由于滤清器层之间的间隙小于原始水中固体颗粒的大小,因此部分固体物质和部分有机物被保留在低速滤清器的表面。经过一段时间的培养(通常为15-25天),过滤器表面缓慢形成一层生物滤膜(粘膜),由有机成分、无机废物和微粒物质组成,主要通过过滤器微生物的作用进行水的净化。其原因是在地表过滤器内繁殖的微生物群落的多样性和多样性。此外,污染物浓度、环境温度、pH值、过滤速度等。是影响水质净化效率的重要因素。与其他传统的水处理技术相比,缓慢的生物过滤技术具有结构简单、易于使用和经济效益等特点,对于解决水资源稀缺地区的饮用水问题十分重要。

2农村饮用水处理中生物慢滤技术的应用

2.1微生物

将普通慢滤柱与不同含量铝土矿作为填料的慢滤柱串联运行,实验发现,滤柱的铝土矿含量越高,大肠杆菌和肠球菌穿透滤柱的时间越长,同时认为,铝土矿层不会导致铝含量超标且具有良好的微生物去除能力。在贵州毕节撒拉溪喀斯特石漠化农村地区建立生物慢滤池作为试点,运行九个月并定期检测发现,生物慢滤池对大肠杆菌和菌落总数有良好的去除作用。研究药物活性化合物(PhAC)对生物慢滤池的除菌能力的影响,对比不同phAC,认为,雌性激素和咖啡因可能会影响生物膜层去除大肠菌群的能力;且实验结束时,生物膜层内细菌去除率从95%降至小于20%,去除率的下降可能与生物膜层内微生物群落的变化有关。许多研究证明,多数菌类及病毒等微生物可以通过生物慢滤技术去除,可以通过控制运行条件获得最佳去除效果。虽然有些滤池可以近乎稳定地实现去除大肠杆菌等具有标志性的微生物,但是在长时间的运行中依然能检测到少量大肠杆菌等微生物。同时运营管理原因或其他污染物质可能影响去除效果,尽管生物慢滤技术具有优秀的除菌能力,依然不能成为一种令人放心的充分去除水中微生物的方法。

2.2其他

用活性氧化铝作为滤料时对饮用水中氟的净化效果,在进水10mg/L的条件下,该慢滤池对氟的去除效果较为稳定,第五天时,瞬时去除率和处理24h后去除率为75.35%和90.15%,虽然不能稳定达到1mg/L以下,但是依然可以认为以活性氧化铝滤料对饮用水中氟具有良好的净化效果。使用实验室合成的氧化石墨烯(GO)和还原的氧化石墨烯(rGO)涂覆沙子增强其表面性能,以增强滤池对目标污染物微囊藻毒素(MC-LR)的吸附,实验发现,使用rGO涂层的砂在生物降解阶段MC-LR去除率最高达91%%,与物理吸附阶段相比,MC-LR去除率提高了47.2%,而普通的砂作为滤料时最大MC-LR去除率为54.7%%。在实验室以不同深度的颗粒活性炭(GAC)夹心慢砂滤池为对象,探究不同过滤速率(即0.05、0.1、0.2m/h)下对药品和个人护理产品(PPCP)(二乙甲苯酰胺,对乙酰氨基酚,咖啡因和三氯生,浓度为25μg/L)的去除效果,结果发现具有20cmGAC的夹心式过滤器在0.1m/h的速率下获得了最佳的平均去除率(98.2%),并且最难以被降解的二乙甲苯酰胺也被GAC夹心过滤器有效去除。

3生物慢滤水处理技术应用建议

生物-慢过滤水处理技术必须与当地供水项目更协调地使用。(1)在选择水质和供水方面的备选办法时,应考虑到实地水文研究和地质研究的结果。(2)必须合理利用地表水资源。供水项目的建设必须密切和远距离结合,重点是短期供水,选择适合当地条件的供水方法和供水技术,以提高项目的经济效益,同时确保质量。(3)有必要定期视察和调查各个地点的生物速度较慢的水过滤项目,加强维护,充分利用现有的水项目来解决饮用水质量问题。生物过滤水处理技术在中国的应用进展缓慢,存在着许多需要不断探索和创新的缺陷。生物透镜过滤技术的关键在于滤清器表面的生物膜层,滤清器的成熟(即表面成熟生物膜的形成)影响着微生物在滤清器中的活动和水力停留时间,直接决定了该技术的处理效果。此外,温度、pH值、过滤速度和污染物浓度等因素也是最终处理效果的决定因素。生物过滤技术的最大好处是,它不使用能源,也不排放污染,而且建造简单、成本低、易于使用,这对解决缺水国家和地区的缺水问题十分重要。

4展望

传统的生物缓速过滤技术作为无害环境的水处理技术,在去除水中的细菌、有机污染物、杂质等方面更为有效。研究人员对这项技术的工作方式作了一些改进,例如b .结合其他技术优化过滤器表面结构和层结构(例如膜和大型过滤技术)。改进的生物过滤技术已在污染物、重金属去除等领域得到应用。进一步发展。虽然现在慢集水池的使用受到限制,但在条件允许的情况下,用慢集水池清洁水,以获得安全、稳定和可靠的净水器。从长远来看,生物慢过滤技术对于维持经济欠发达地区的饮用水供应和有前途的应用目标是至关重要的。

结束语

生物化学过滤技术是一种低能耗、低污染、低成本的无害环境水处理技术,在使用细菌、重金属污染物等处理水中污染物方面特别有效,已经在世界范围内得到一定程度的验证,并在很大程度上符合人们的期望。近年来,研究人员试图改进生物慢化和过滤技术,包括表面结构的改性、滤层的调制,或结合滴漏板、膜和粗滤等其他技术,进一步提高基于原始技术的加工效率,特别是在处理重金属、清除污染物方面。。

参考文献

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