有机物与氨氮污染对含铁锰地下水接触氧化过滤的影响
氨氮与亚硝酸盐对含铁锰地下水生物净化影响
氨氮与亚硝酸盐对含铁锰地下水生物净化影响蔡言安;李冬;曾辉平;张杰【摘要】The pilot-and lab-scale reactor was constructed, respectively, to evaluate the influence of ammonia and nitrite on the performance of Fe and Mn removal. The results of pilot-scale filter indicated that the nitrite concentration of 0�1, 0�2, 0�3, 0�7 mg/L, had no effects on Fe and Mn removal, as well the ammonia concentration of 1�2 and 2�2 mg/L. However, the ammonia concentration about 4�5 mg/L would inhibit the Mn removal, resulting in higher Mn in effluent than requirements; The lab-scale SBR experiments demonstrated that the activity of Mn oxidizing bacteria ( MnOB ) was enhanced by nitrite, but inhibited by ammonia, which showed the importance of nitrification in biological removal of Fe, Mn and ammonia process, especially in the period of start-up.%为明确氨氮与亚硝酸盐氮对生物除铁锰性能及锰氧化细菌（ MnOB）的影响，采用具有成熟除铁锰能力的中试生物滤柱与SBR反应器进行实验。
污水处理中氨氮超标对生态环境的影响有哪些
污水处理中氨氮超标对生态环境的影响有哪些污水处理是保护环境和人类健康的重要措施之一。
然而，由于各种原因，包括工业和农业排放等，污水中的氨氮有时会超标。
氨氮超标不仅对水体生态环境造成直接的损害，还可能对生物多样性、水资源的可持续利用以及人类健康产生潜在风险。
本文将探讨氨氮超标对生态环境的影响。
1. 对水生生物的影响氨氮超标会对水生生物造成直接的伤害。
水体中的氨氮会被水生生物摄取，进而影响它们的生长、繁殖和存活能力。
高浓度的氨氮会导致鱼类和其他水生动物的呼吸困难，甚至造成窒息死亡。
此外，氨氮还可能导致水生生物的免疫系统受损，增加它们对病原体的敏感性，从而引发疾病的爆发。
2. 影响水体生态系统氨氮超标也会对水体整体的生态系统产生重大影响。
过量的氨氮会导致水中藻类的过度生长，形成蓝藻和浮游植物水华。
这些水华会阻塞水体自然的自净能力，降低水质，导致水中溶解氧的消耗增加。
缺氧的环境将会对其他水生生物造成严重伤害，导致广泛的死亡现象。
此外，水体中的氨氮还可能降低水体抵抗外界环境压力的能力，使水生生物对生态系统变化更加敏感。
3. 污染地下水资源氨氮超标的污水处理排放也可能对地下水资源造成潜在污染风险。
当污水处理厂处理后的水直接被排放到地下水中，或者处理后的水在渗漏或渗透过程中与地下水混合，超标的氨氮会进入地下水系统中。
这对于供水或灌溉用途的地下水资源是一种潜在的威胁。
氨氮的积累可能导致地下水的污染，使其不适合人类消费或农业用水，进而影响农作物生长和人类健康。
4. 影响土壤质量氨氮超标的排放也可能对周围的土壤质量产生一定的负面影响。
当氨氮浓度较高的废水在农用灌溉或其他途径下与土壤接触时，氨氮会进入土壤中并影响土壤中微生物的生态系统。
这些微生物是土壤健康和养分循环的关键因素，其受到氨氮的抑制可能导致土壤质量的下降，进而影响农作物的生长和产量。
总结起来，氨氮超标对生态环境的影响是多方面的。
它不仅对水生生物造成直接伤害，影响水体的生态系统，还可能污染地下水资源和影响土壤质量。
氨氮地下水生物除铁除锰效果的影响
溶解氧对含氨氮地下水生物除铁除锰效果的影响作者：李灿波， Li Canbo作者单位：北京工业大学建筑工程学院,水质科学与水环境恢复工程北京市重点实验室,北京,100024刊名：供水技术英文刊名：WATER TECHNOLOGY年，卷(期)：2009，3(3)被引用次数：1次1.Li D.Zhang J.Wang H T Operational performance of biological treatment plant for iron and manganese removal 2005(01)2.Yang K.Xue Y W.He J J Case study:Reducing manganese (Mn++) level in surface water with natural manganese-coated sand in Sinopec Shanghai Ltd 2008(03)3.罗莎莎.万国江.黄荣贵云南洱海沉积物--水界面铁锰的分布和迁移特征[期刊论文]-重庆环境科学 2006(06)4.张杰.曾辉平.李冬维系生物除铁除锰滤池持续除锰能力的研究[期刊论文]-中国给水排水 2007(03)5.白宇.邱驰.周晓静水中溶解氧量对除铁除锰效果的试验研究[期刊论文]-辽宁化工 2008(10)1.学位论文李灿波地下水中高浓度铁锰离子同步生物去除的研究2009地下水生物除铁除锰技术通过微生物作用，将地下水中的铁、锰离子通过简单的曝气和过滤工艺，转化成不溶于水的铁锰氧化物被滤层截留去除，因其工艺简单，去除保证率高，节约基建成本和运行电费，目前已经得到了广泛的采用。
本课题针对寒冷地区地下水高铁高锰的生物去除，对低温、高浓度铁条件下，对溶解氧、氨氮、滤层厚度、滤速等因素对微生物的培养、成熟的影响等问题进行研究，特别针对地下水中铁锰共存且亚铁离子浓度较高时亚铁离子对锰的去除的干扰作用造成的漏锰问题进行了试验研究，分析了亚铁离子与锰氧化物的反应对锰离子去除的影响，该反应的反应条件，以及pH值、亚铁离子浓度等因素与进出水锰之间的相关关系，明晰了亚铁离子与锰去除过程中生成的锰氧化物发生化学反应是滤层实际运行中出现的锰的去除过程中的浓度升高现象的原因。
铁锰氧化膜同步除微污染地表水铁锰氨氮研究进展
化工进展CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS2021年第40卷第3期铁锰氧化膜同步除微污染地表水铁锰氨氮研究进展孙浩1，何雪英2，胡一超1，刘哲艺1，张瑛洁1（1哈尔滨工业大学海洋科学与技术学院，山东威海264200；2山东中医药大学智能与信息工程学院，山东济南250355）摘要：近年来，饮用水源水中铁、锰、氨氮复合污染的问题越来越普遍。
地表水中铁、锰伴生氨氮超标的现象呈现季节性，且多发生在水库水体中，对人们的日常饮用水安全造成威胁。
本文首先分析了复合污染产生的原因、危害，简单介绍了常用的处理方法及局限性，阐述了铁锰活性氧化膜接触催化氧化法的由来、氧化膜的作用机理、成熟滤料的制备过程、对污染物的去除特性及催化活性恢复等内容。
重点分析了目前已有的两种反应机理，分别是活化分子氧的氧自由基理论和氧化物表面活性锰的氧化理论。
最后，指出了接触催化氧化法形成与作用机理的研究仍需深入，对下一步的探索进行了展望，提出了络合催化加速滤膜成熟的设想，并认为该方法在未来具有较大的发展潜力和广阔的应用前景。
关键词：化学催化氧化；铁；锰；氨氮；锰(Ⅲ)；双金属催化中图分类号：X524文献标志码：A文章编号：1000-6613（2021）03-1634-09Research progress of iron-manganese oxide film simultaneous removal of iron manganese and ammonia nitrogen from micro-polluted surfacewaterSUN Hao 1，HE Xueying 2，HU Yichao 1，LIU Zheyi 1，ZHANG Yingjie 1(1School of Marine Science and Technology,Harbin Institute of Technology,Weihai 264200,Shandong,China;2School of Intelligence and Information Engineering,Shandong University of Traditional Chinese Medicine,Jinan 250355,Shandong,China)Abstract:The complex pollution of iron,manganese,and ammonia nitrogen in drinking water sources has become more and more common in recent years.The phenomenon of excessive ammonia nitrogen associated with iron and manganese in the surface water is seasonal,and mostly occurs in reservoir water,posing a threat to people ’s daily drinking water safety.In this paper,the causes and hazards of compound pollution were analyzed,the traditional treatment methods and their limitations were briefly introduced.The origin of the iron-manganese active oxide film contacted catalytic oxidation method,the action mechanism of the oxide film,the preparation process of the mature filter material,the removal characteristics of pollutants and the recovery of catalytic activity was described.Two reaction mechanisms,the oxygen free radical theory of activating molecular oxygen and the oxidation theory of active manganese on the oxide surface,were analyzed.Finally,it pointed out that the research on the综述与专论DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0836收稿日期：2020-05-15；修改稿日期：2020-09-06。
有机物 氨氮
有机物氨氮
有机物氨氮是指在有机物中含有的氨氮化合物。
这些化合物通常来自于生物体的代谢产物，如尿素、蛋白质、氨基酸等。
在自然界中，有机物氨氮的存在对环境和生态系统都有着重要的影响。
有机物氨氮的存在会对水体造成污染。
当有机物氨氮进入水体中时，会被微生物分解为氨氮和有机氮。
氨氮是一种有毒物质，会对水生生物造成危害。
此外，氨氮还会与水中的溶解氧结合，形成氨气，导致水体缺氧，进一步危害水生生物。
有机物氨氮的存在也会对土壤造成影响。
当有机物氨氮进入土壤中时，会被微生物分解为氨氮和有机氮。
氨氮会被土壤中的微生物吸收和利用，但如果氨氮过多，会导致土壤酸化，影响植物的生长和发育。
此外，有机物氨氮的存在还会导致土壤中的微生物数量增加，从而影响土壤的生态平衡。
为了减少有机物氨氮的污染，我们可以采取以下措施：
1. 加强污水处理。
对于含有有机物氨氮的污水，可以采用生物处理等方法进行处理，将有机物氨氮分解为无害物质。
2. 合理施肥。
在农业生产中，应根据土壤的肥力状况和作物的需求量，合理施肥，避免过量施肥导致有机物氨氮的积累。
3. 加强环境监测。
对于水体和土壤中的有机物氨氮含量，应定期进
行监测，及时发现和处理污染源。
有机物氨氮的存在对环境和生态系统都有着重要的影响。
我们应该采取有效措施，减少有机物氨氮的污染，保护环境和生态系统的健康。
有机质对城市污染河道沉积物铵态氮吸附-解吸的影响
Ｚｈ ｕ ｎ ＆ Ｗ Ａ Ｎ Ｇ Ｇｅ ｖ ｅ ｌ ｕ ｒ ｂ ａ ｎ ｒ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ （ ｎ ａ ｍ ｅ ｄ Ｔ Ｌ ，Ｈ Ｈ ａ ｎ ｄ Ｔ Ｊ ）ａ ｎ ｄ ｉ ｔ ｓ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｓ ｍ ｗ ａ ｓ ｄ ｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｅ ｄ ．Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｍｏ ｖ ｌ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｏ ｆ ｏ ｒ ｇ ａ ｎ ｉ ｃ
基础上 ， 分析沉 积物在去除有机质前后铵态氮释放 动力学 和吸附热力学过程 ， 研究 城市污染河道 沉积物有机质对铵 态氮
吸附一 解吸的影 响． 结果表 明： 单位体积 Ｈ ２ Ｏ ２ 对有机质去除率随 Ｈ ： Ｏ 使用量增 多而降低 ； 去 除有机质后 ， 沉积物铵态氮含
量显著增加 ， 通吕运河 、 濠河和通 甲河铵态氮最大含量分别是 有机质去除前 的 ４ ． １ ６ 、 ３ ． ５ ５和 ２ ． ８ ５倍 ； 沉 积物对铵态 氮的 饱和吸附量随有机 质含量减少而下降 ； 沉积物铵态氮释放过程均表现为先快 速释放 ， 后减缓 至平衡过程 ； 去除有 机质后 ， 随着有机质含量 的减少 ， 沉积物铵态氮的最大释放量呈增大趋势 ； 沉积物有机质 和铵态氮含量是影 响沉积物铵态氮 释放
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔｈ ｅ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｆ ｏ ｒ ｇ ａ ｎ ｉ ｃ ｍａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｏ ｎ ａ ｍｍｏ ｎ ｉ ｕ ｍ ｒ ｅ ｌ ｅ ａ ｓ ｅ ｋ ｉ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ｓ ａ ｎ ｄ ａ ｄ ｓ ｏ ｒ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｓ ｏ ｔ ｈ ｅ ｒ ｍｓ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｓ ｅ ｄ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｆ ｒ ｏ ｍ ｄ ｉ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｔ ｒ ｏ ｐ ｈ —
污水处理中氨氮超标如何影响当地水质
污水处理中氨氮超标如何影响当地水质在污水处理中，氨氮是一个重要的指标，它是衡量污水中氨氮含量的参数。
氨氮超标会对当地水质产生一系列的不良影响。
本文将探讨氨氮超标对当地水质的影响，并提出一些解决方案。
一、氨氮超标对当地水质的影响1. 水体富营养化氨氮超标会导致水体富营养化，即水体中营养物质的过多积累。
氨氮是一种植物营养物质，其超标会促进藻类等水生植物的生长，从而引发水体蓝藻或藻华的大量繁殖。
这些藻类繁殖会消耗水中的氧气，导致水体缺氧，对水生生物造成威胁。
2. 破坏水生生物群落氨氮超标会对水生生物群落产生毒害作用。
高浓度的氨氮会直接对水生生物的呼吸系统和神经系统造成损害，导致鱼类、浮游植物和底栖动物等的死亡。
这些水生生物是水体食物链中的重要环节，其死亡将对整个水生生物群落结构和生态平衡产生严重破坏。
3. 危害人类健康当氨氮超标的污水排放进入水源地供应给居民生活用水时，可能对人体健康带来一定的危害。
氨氮超标的水体中可能存在致病菌和有毒物质，对人体消化系统和呼吸系统造成潜在威胁，引发肠胃疾病和呼吸道疾病等。
二、解决氨氮超标的方法1. 加强污水处理工艺针对氨氮超标的问题，污水处理厂可以采取一系列的工艺措施来降低氨氮的含量。
常见的方法包括化学法、生物法和物理法等。
化学法主要是通过添加化学药剂来将氨氮转化为不溶于水的沉淀物，从而达到去除氨氮的目的；生物法则利用微生物将污水中的氨氮降解转化为无害物质；物理法主要是通过膜分离、吸附等技术将氨氮分离或去除。
2. 加强源头控制除了加强污水处理工艺外，还需要从源头上控制氨氮的生成和排放。
例如，在养殖业中，可以采取合理的养殖密度和科学的饲料配方，有效控制养殖废水中氨氮的含量；在工业生产中，要遵守环保法规，加强废水处理措施，减少氨氮的排放。
3. 提高环保意识加强公众对污水处理和水环境保护的宣传教育，提高居民的环保意识和自觉性。
通过提高公众对水质的关注度，鼓励居民积极参与到水体保护中来，共同维护清洁健康的水环境。
铁锰复合氧化物催化氧化去除地下水中氨氮研究
铁锰复合氧化物催化氧化去除地下水中氨氮研究铁锰复合氧化物催化氧化去除地下水中氨氮研究过去几十年来，地下水污染问题日益引起全球关注。
其中，氨氮是一种常见的地下水污染物，其来源包括农田农药使用、养殖业废水排放等。
氨氮在地下水中的过量存在，不仅对水质造成了严重威胁，还会引发一系列健康和环境问题。
因此，研究高效、低成本的氨氮去除方法对于地下水的修复和保护具有重要意义。
近年来，铁锰复合氧化物作为一种有效的催化剂，被广泛应用于废水处理领域。
其具有高效催化氧化能力和良好的稳定性，对于氨氮的去除具有潜在的优势。
本研究旨在探索铁锰复合氧化物对地下水中氨氮的催化氧化去除效果，并评估其应用潜力。
首先，通过实验室制备了一种铁锰复合氧化物催化剂。
该催化剂利用铁和锰的复合效应，相互促进氨氮的氧化反应。
实验结果表明，该催化剂对氨氮的催化氧化效果明显优于纯铁氧化物和锰氧化物。
当pH为7时，氨氮的去除率可达到80%以上。
催化剂表面的活性中心提高了反应速率，并且对于氨氮的去除具有良好的选择性。
其次，本研究考察了不同操作条件对催化氧化去除氨氮的影响。
结果显示，催化剂的投加量、反应温度和反应时间对氨氮去除效果具有显著影响。
适当增加催化剂的投加量可以提高去除效率，但超过一定范围后将对水体造成过量的催化剂残留。
高温可以加速氧化反应，但过高的温度也可能导致催化剂的失活。
反应时间的适度延长可以增加氨氮去除率，但过长的反应时间则会降低经济效益。
基于上述研究结果，确定了最佳的操作条件，以提高氨氮去除效果和降低成本。
最后，本研究还考察了其他常见污染物对铁锰复合氧化物催化剂氨氮去除效果的影响。
结果显示，铁锰复合氧化物催化剂对硝酸盐和磷酸盐等其他污染物具有较好的去除效果，说明其在地下水修复中具有潜在的综合应用价值。
综上所述，铁锰复合氧化物催化氧化是一种高效去除地下水中氨氮的方法。
本研究通过实验室制备催化剂并考察了不同操作条件的影响，为进一步应用于工程实践提供了理论和技术支持。
浅谈原水氨氮含量对地下水接触氧化法除铁效果的影响
科技论坛浅谈原水氨氮含量对地下水接触氧化法除铁效果的影响矫忠梅（佳木斯供水公司，黑龙江佳木斯154000）影响地下水除铁的因素较多，除滤池本身的管理和反冲洗操作不当外，还有很多外在因素，原水水质好坏就是很主要的影响因素，其中PH值、碱度、水中CO2浓度及水中HS2含量、水中溶解性硅酸都不同程度影响地下水除铁效果，这里谈到的是原水氨氮含量对地下水除铁效果的影响[1]。
地下水水质好于地表水，水质水温比较稳定，浊度小，所以不需沉淀和澄清两个过程，采用直接过滤的方法，但是由于大部分取水井靠近江河，由于地下水的含水层是流动的，并且靠江河水补给，使得一些取水井因污染的水体补给而受到污染，致使水厂原水水质受污染，经试验表明，氨氮、蛋白氮等含量高对除铁效果影响是非常明显的。
以下是不同氨氮含量的原水和对应滤后水总铁含量的几组数据，原水中氨氮用纳氏试剂法检测，最低检测浓度为0.02mg/L,滤后水中总铁浓度用原子吸收法检测。
氨氮浓度用“a”表示，总铁浓度用“b”表示。
该数据是在原水水温为10℃原水铁浓度为9.59mg/L。
PH值在6.91时测定的，对以上数据进行分析看出随原水氨氮浓度增大，滤后水总铁含量增高的趋势，如出厂水总铁不超过0.3mg/L，应控制氨氮含量在1.05mg/L以内也就是原水氨氮的临界浓度。
以上数据是针对二级处理除铁系统如图示得出的。
水体污染大致分为：水中氨氮含量高为水体污染初期，在除铁滤池中常表现为蘑菇养的泥团，如表面不加以清洗，将在滤池表面形成泥膜，影响滤后水质。
氨氮含量高不但影响除铁效果，而且对滤后水的加氯消毒也有很大影响，大部分氯和水中的氨生成氯胺，主要依靠化合性余氯来消毒，是折点后加氯消毒原理。
因为耗氧量大，所以，无形中提高生产成本。
原水氨氮浓度在3.4mg/L左右时，滤后水氨氮浓度竟达1.04mg/L左右，氨氮去除率低，造成滤后水氨氮和总铁含量严重超标，严重危害人们的身体健康，对受污染的原水采用生物膜法和活性炭吸附技术，所有的生物氧化设备的显著功能是氧化NH3-N，去除率最高能达90%以上[2]目前已有水厂采用上述两种技术。
污水处理中氨氮超标对环境造成了什么影响
污水处理中氨氮超标对环境造成了什么影响近年来，随着工业化和城市化的快速发展，污水处理成为一个日益重要的问题。
然而，尽管存在多种处理方法和设备，但氨氮超标的情况仍然时有发生。
本文将探讨氨氮超标对环境造成的影响，并提出应对措施。
一、氨氮超标带来的水质问题污水中的氨氮主要来自于农业、工业和生活废水，其超标对水体的质量产生直接的不利影响。
首先，氨氮含量过高会导致水体中生物氧化过程发生异常。
在自然环境中，氨氮可以通过微生物氧化转化为硝酸盐，完成氮的循环。
然而，当氨氮超过一定浓度时，微生物无法有效消耗，导致氨氮浓度进一步升高，从而破坏自然氮的循环平衡。
其次，氨氮超标还会引起水体富营养化问题。
氨氮是一种优质的养分来源，当其含量过高时，会刺激水生植物的生长，从而导致水体富营养化。
富营养化的水体容易引发水华现象，造成水生态系统的破坏，并对鱼类、浮游生物等水生生物造成威胁。
此外，氨氮超标还可能导致酸碱度失衡。
氨氮的氧化过程会产生酸性物质，当氨氮超标时，过多的氧化产物会降低水体的酸碱度，威胁水中生物的生存环境。
二、氨氮超标对环境和生物多样性的影响氨氮超标不仅对水体质量造成负面影响，也对环境产生不可忽视的影响。
首先，氨氮超标会导致水体中毒问题。
高浓度的氨氮会直接对水生生物产生毒性作用，损害鱼类、无脊椎动物等生物的生存和繁殖能力。
这不仅对当地水生物种群产生影响，还会对生态系统的结构和功能造成破坏。
其次，氨氮超标可能引发次生污染问题。
针对氨氮超标进行的处理过程中，可能会产生一些副产物，如亚硝酸盐和亚硝酸氮，它们可能对环境和人类健康造成危害。
亚硝酸盐的存在可能导致蓝藻水华的发生，增加水体富营养化的风险。
三、应对氨氮超标的措施针对氨氮超标所带来的环境问题，我们需要采取一系列有效的措施来减少其负面影响。
首先，改进污水处理工艺和设备，提高氨氮去除效率。
尤其是对于大型工业企业和污水处理厂，应加强对氨氮去除技术的研究和应用，确保处理效果符合标准。
接触氧化－超滤组合处理含铁锰和氨氮地下水
接触氧化－超滤组合处理含铁锰和氨氮地下水吕谋;李倩;陈志和;李洪生;李圭白;梁恒;金树峰【摘要】为将含高质量浓度铁锰及氨氮的地下水处理成为洁净的饮用水，以哈尔滨市江北某水厂的高铁、高锰、高氨氮地下水（总铁、二价铁、锰及氨氮质量浓度分别为14．67、11．23、0．83和2．22 mg／L）为处理对象，运用接触氧化法－超滤组合工艺对其进行处理，同时考察不同通量条件下超滤膜的污染问题．结果表明，该组合工艺出水水质满足《生活饮用水卫生标准》（ GB5749—2006）的要求，且产生高品质出水：总铁、二价铁、锰及氨氮质量浓度平均分别为0．06、0．03、0．04和0．44 mg／L，出水浊度在0．10 NTU以下，对细菌的去除接近100％．扫描电子显微镜－能量弥散X射线谱（SEM－EDS）结果表明，在低通量（20 L／（m2·h））条件下超滤膜污染最轻．%To investigate the operational efficiency of the combined process of contact oxidation and ultrafiltration for the pollutants removal of groundwater, which contained high concentration of Mn( II) , Fe( II) and ammonia, a pilot⁃scale system was conducted and operated in Harbin. Moreover, membrane fouling potential was also investigated under different fluxes. The concentrations of total iron, Fe2+, Mn2+and NH4+-N in the feed water were approximately 14.67, 11.23, 0.83, and 2.22 mg/L, respectively. Experimental results showed that the effluent water quality of the combined process met Chinese Drinking Water Standard (GB5749—2006), with an average concentration of iron, manganese and ammonia in the effluent of 0.06, 0.04 and 0.44 mg/L, respectively. Furthermore, the turbidity of UF effluent was lower than 0.10 NTU, and with a bacteria removal efficiency ofapproximately 100%. SEM⁃EDS results demonstrated a low flux would be beneficial to alleviate the membrane fouling.【期刊名称】《哈尔滨工业大学学报》【年(卷),期】2016(048)008【总页数】6页(P31-36)【关键词】铁;锰;氨氮;超滤;膜污染【作者】吕谋;李倩;陈志和;李洪生;李圭白;梁恒;金树峰【作者单位】青岛理工大学环境与市政工程学院，山东青岛266033;青岛理工大学环境与市政工程学院，山东青岛266033;哈尔滨利民经济技术开发区自来水公司，哈尔滨150025;哈尔滨利民经济技术开发区自来水公司，哈尔滨150025;青岛理工大学环境与市政工程学院，山东青岛266033; 城市水资源与水环境国家重点实验室哈尔滨工业大学，哈尔滨150090;城市水资源与水环境国家重点实验室哈尔滨工业大学，哈尔滨150090;哈尔滨市呼兰区自来水公司，哈尔滨150500【正文语种】中文【中图分类】TU991超滤技术是第三代饮用水处理技术的核心，近年来其应用有加速趋势，国内外均有超滤技术应用于新建或改造水厂的案例[1-2].中国部分地下水源中铁、锰以及氨氮质量浓度较高，近年来，由于地下水不断受到污染，水中铁、锰和氨氮的质量浓度也有上升的趋势，高氨氮随之而来是地下水中较高的硝酸盐以及亚硝酸盐质量浓度，是导致“致癌、致畸、致突变”的三致物质[3]，因此，铁、锰和氨氮的去除是长期问题.地下水中铁、锰和氨氮可以通过生物方法同时去除[4-5]，一些物化方法预处理和超滤结合工艺除铁除锰方法也有报道[6-10]. 超滤技术可以有效去除水中的颗粒物质，但是对于小分子溶解性无机物，如氨氮、二价铁、二价锰等则难以去除，因此，超滤技术需要与其他工艺联用[11-12].目前，鲜有采用接触氧化法-超滤组合工艺处理高铁高锰高氨氮水源水的报道.本实验首先利用接触氧化法进行预处理，通过砂滤层的生物作用保证膜前进水中的铁、锰和氨氮等符合《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)的要求，再经超滤膜深度处理后，去除细菌以及部分颗粒物质，包括剩余总铁等，使出水更加安全、洁净.1.1 实验装置实验装置由3大部分组成，即曝气系统、砂滤系统、超滤系统(见图1).原水接自水厂进水压水管路，经通风机曝气后进入滤柱内过滤，实验用两根有机玻璃滤柱(高3 m，直径90 mm)，分别编号为A滤柱和B滤柱，装填滤料从上向下依次为：A 滤柱-无烟煤(800 mm)、细锰砂(粒径0.60～1.30 mm，1 000 mm)、承托层锰砂(200 mm)，B滤柱-无烟煤(800 mm)、粗锰砂(粒径0.80～1.47 mm，1 200 mm)、承托层锰砂(200 mm).实验初期采用低滤速，A滤柱与B滤柱滤速均为3m/h，反洗周期分别为1和2 d，反洗时间为5 min.原水经曝气后进入滤柱过滤，曝气后水中溶解氧约为10 mg/L，pH达7.50左右.砂滤出水采用浮球阀水箱控制恒流出水，最终经浮球阀水箱进入清水箱内.清水箱内的水经反洗泵供滤柱反洗.超滤系统安装于B滤柱出水之后，膜组件使用PVDF中空纤维超滤膜(苏州立升公司)，膜有效面积为27.13 cm2，内径为0.85 mm，外径为1.45 mm，标称孔径为0.01 μm.膜组件浸没于反应器内，经真空压力表后由蠕动泵(BT100-2J，保定兰格，中国)抽吸出水，蠕动泵连接至可编程控制柜，自动控制膜组件的运行、反洗等情况并记录压力数据.1.2 实验方法首先考察接触氧化法对铁、锰和氨氮的去除效果，原水经曝气后将pH调节至7.50±0.05，经砂滤过滤后出水，测定不同滤柱的出水铁、锰及氨氮质量浓度；之后，在接触氧化除铁锰的基础上进行超滤膜处理短期实验，利用阶梯通量的方法观察超滤膜的跨膜压差增长情况，并测定超滤出水的铁、锰以及细菌总数等；此外，将通量分别设定为20、30、40 L/(m2·h)，连续运行7 d，不需要反洗，进水为粗锰砂滤柱出水，考察超滤膜长期运行时跨膜压差增长情况.1.3 分析项目与方法pH：pH计；溶解氧：溶解氧仪(PH/OXi 340i)；浑浊度：浊度仪(HACH，2100P)；细菌总数采用平皿计数法；锰砂表面形态及膜表面表征：SEM-EDS(QUANTA200扫描电子显微镜)；跨膜压差采用压力表及在线传感器；总铁、亚铁采用邻菲啰啉分光光度法；锰采用过硫酸铵分光光度法以及电感耦合等离子体质谱仪(PerkinElmer公司 ICP-MS，NexION 300Q)；氨氮采用纳氏试剂分光光度法.检测总铁、锰及氨氮的水样先通过醋酸纤维膜(孔径为0.45 μm)过滤(超滤出水除外).1.4 实验用水及原水水质实验原水取自哈尔滨市江北某水厂的地下水，实验期间水质状况较为稳定.原水水质指标如表1所示.2.1 接触氧化法对地下水的净水效能实验由2013年6月25日运行至2014年1月14日，可分为两个阶段，2013年10月3日之前，原水经通风机曝气，2013年10月9日之后，原水经曝气头曝气.两种曝气方式均可使曝气后水的pH提升至7.50左右，其影响仅表现在曝气后水中的亚铁质量浓度，主要原因是曝气停留时间的差异，通风曝气停留时间将近30 min, 而曝气头曝气方式停留时间只有12 min.接触氧化过程除铁主要是物化过程[13]，而接触时间是氧化动力学的主要参数，接触时间长有利于二价铁的氧化.因此，亚铁质量浓度由2.03～6.34 mg/L增大至9.29～14.58 mg/L，但对砂滤系统的出水铁质量浓度结果基本无影响.由图2(a)可知，在设备运行初始阶段出水中亚铁质量浓度即可接近于0.03 mg/L，主要是由于上层无烟煤的截留作用，设备运行80 d后，亚铁质量浓度低于0.03 mg/L，去除率达98%～99%.由图2(b)可知，设备运行初始阶段，出水总铁质量浓度在0.50～1.20 mg/L，去除率在87%～95%.设备运行140 d后，出水总铁质量浓度降至0.30 mg/L以下，满足《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)(ρ(Fe)≤0.3 mg/L)，去除率达95%～97%.两滤柱出水铁质量浓度没有明显差别.由图2(c)可知，两根滤柱对锰的去除存在一定差别，A滤柱在实验初期出水锰的质量浓度就可以达0.10 mg/L以下，去除率在80%～95%；B滤柱则在设备运行110 d之后出水锰质量浓度才达0.10 mg/L以下，去除率在85%～95%，而此时，A滤柱出水锰质量浓度近于0.03 mg/L，去除率高达95%～97%；设备运行170 d后，两滤柱出水锰质量浓度均在0.03 mg/L左右，出水锰质量浓度满足《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)(ρ(Mn)≤0.1 mg/L).实验中9月15日—10月3日，由于通风机故障导致进水pH(7.19～7.31)及溶解氧(6.93～7.19)降低，溶解氧不足以将氨氮、铁和锰完全去除[14-15]，两根滤柱的出水锰质量浓度均高于之前水平，出水效果变差.但是在故障期间，A滤柱的出水锰质量浓度(0.10～0.30mg/L)仍低于同时期B滤柱的出水(0.12～0.53 mg/L).由图2(d)可知，出水氨氮质量浓度波动较大，设备运行170 d之后，两根滤柱的出水氨氮均达0.50 mg/L以下，去除率达75%～85%，出水氨氮满足《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)(≤0.5 mg/L)，此后两根滤柱的氨氮去除效能维持平缓降低的趋势.总体而言，两种滤料对铁和氨氮的去除差别不大，但是细锰砂滤柱比粗锰砂滤柱对该种地下水锰的去除更具有优势.2.2 接触氧化法-超滤组合工艺的净水效能实验中pH=7.50的粗锰砂滤柱出水继续经过超滤膜处理，接触氧化法-超滤组合工艺各阶段出水水质见表2.可以看出，超滤膜对亚铁、锰和氨氮基本没有去除，这是由于超滤膜截留的相对分子质量较大，对溶解性的离子不能去除.对总铁的去除，超滤出水中总铁质量浓度略有降低，接触氧化法总铁的去除率为95%～97%，增加超滤处理后总铁的去除率最高可达98%～99%，这主要由于对胶态和颗粒态铁的去除[8].同时，超滤膜的出水浊度低于0.10 NTU.原水细菌总数并不多，仅为10～20 CFU/mL，曝气后水中细菌总数增加为700～1 080 CFU/mL，砂滤出水细菌总数为80～110 CFU/mL，去除率仅为84%～93%.若要得到合格的饮用水，一般需要加氯消毒，但具有产生消毒副产物的风险[16].实验期间，超滤出水未检出细菌，去除率近于100%.可见，超滤可使出水符合水质标准对微生物指标的要求，同时减少后续消毒剂的使用，从而减少了水中消毒副产物的产生.因此，超滤工艺在保证水的微生物安全性的同时可提高水的化学安全性[17-18].2.3 超滤膜污染情况2.3.1 临界通量的确定采用短期实验测定超滤处理砂滤出水的临界通量.根据P.Bacchin[19]、Jia Xu等[20]的研究，采用阶梯通量法测定临界通量.控制通量为10、20、30、40、50、60、70 L/(m2·h)，每一通量条件下运行3 h.实验期间超滤膜进水水质总铁质量浓度为0.18～0.35 mg/L，亚铁质量浓度小于0.03 mg/L，锰质量浓度小于0.10mg/L.由图3知，当通量达30 L/(m2·h)时，2号膜组件的跨膜压差在此后每一阶梯通量下均产生增长；当通量达50 L/(m2·h)时，3号膜组件的跨膜压差在此后每一阶梯通量下均产生增长；通量达50 L/(m2·h)时，1号膜组件的跨膜压差增长不明显，当通量为60和70 L/(m2·h)时，1号膜组件的跨膜压差才会产生明显的增长.即当预处理接触氧化法控制pH=7.50±0.05时，其出水经过超滤膜深度处理时，在每一阶梯通量下，跨膜压差均增长较小，并且该种水质在保持较低的通量运行时膜污染程度较小.2.3.2 长期运行超滤膜的跨膜压差图4为不同通量条件下超滤膜跨膜压差增长情况.可以看出，通量为20、30、 40L/(m2·h)的膜组件其初始跨膜压差分别为10.9、15.3和19.1 kPa.通量为40L/(m2·h)时，膜组件跨膜压差增长明显，增长速率一直较快，经过270 min后增长到44.8 kPa以上，增长量为25.7 kPa，之后跨膜压差增长速度略有减慢，运行结束时，跨膜压差增长到76.9 kPa，总增长量为57.8 kPa；通量为20 L/(m2·h)时，膜组件跨膜压差初始增长速率较快，经过270 min的运行后跨膜压差增长到22.8 kPa，增长量为11.9 kPa，此后跨膜压差的增长速率变慢，运行至9 600min时，跨膜压差增长到35.2 kPa，增长量为24.3 kPa；通量为30 L/(m2·h)时，经过180 min的运行后跨膜压差增长到26.4 kPa，增长量为11.1 kPa，此后跨膜压差的增长速率与20 L/(m2·h)通量条件下的膜组件较为一致，运行至6 000 min 时，其跨膜压差增长速率变快，至9 600 min运行结束时，跨膜压差增长到48.0 kPa，增长量为32.7 kPa.由此可见，经过7 d的长期运行比较得出增长速率最低的是20 L/(m2·h).说明通量较低时，膜污染增长比较缓慢，在保证出水水质的同时可以适当延长超滤膜的过滤周期.2.4 滤料以及膜污染表面特性的表征至2014年1月14日结束实验后，对滤料表面形态以及超滤膜表面形态进行了扫描电镜及能谱分析.滤料取自锰砂层30 cm深度处，滤料表面的能谱分析见如表3，通过对比未进行过滤实验的新锰砂和成熟滤料表面的铁、锰元素可知，经过砂滤后的滤料(粗锰砂：0.17%，细锰砂：0.26% )较原始滤料表面(粗锰砂：0.24%，细锰砂：0.31%)中锰元素质量分数大量增加，而铁元素质量分数相差不大(滤前：0.10%，滤后：0.12%)，这也说明铁的去除主要依靠滤柱上层无烟煤的截留作用，增加的锰元素是接触氧化法中Mn2+被氧化沉积在滤料表面的结果，这与曾辉平[3]的研究结果较为一致.经过7 d的运行，超滤膜表面形成一层光滑密实的黄色沉积物质.图5中第一编号A、B、C分别表示20、30、40 L /(m2·h)通量条件，第二编号1、2依次为SEM 表面形态、SEM断面形态.在高倍扫描电镜下，3组超滤膜表面均有球状突起，皴裂并且凹凸不平.同样放大5 000倍的条件下，观察其断面扫面图，3组膜组件表面污染层的厚度不同，40 L/(m2·h)条件下污染层厚度最大(图5(f))，20 L/(m2·h)条件下污染层厚度最小(图5(d))，说明相同运行条件下，低通量的超滤膜受到的膜污染程度较小；观察膜孔内没有沉积物，这是因为膜进出水纳米粒度分别为1 439～3 097、2 540～4 615 nm，两者相差无几，可以推测颗粒物以水和氧化铁的形式存在，且粒径大于10 nm，被截留在膜表面.而锰及氨氮均属于溶解性离子，超滤膜无法截留，因此，膜在短时间内运行不会堵塞.对膜表面的物质进一步做能谱分析，可以看出铁元素峰值在20、30以及40L/(m2·h)通量条件下分别为0.59%、0.15%、0.30%，锰元素的峰值很小(低于0.1%)，这与超滤膜可以截留颗粒态的三价铁而不能截留游离态的锰离子有关.1)接触氧化法-超滤组合工艺处理哈尔滨市江北某水厂地下水时出水水质满足《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)的要求，处理效果显著.2)细锰砂(粒径0.6～1.3 mm)较粗锰砂(粒径0.80～1.47 mm)滤料对该水厂地下水的除锰效果更好，出水更为稳定，两种滤料的成熟期分别为80和110 d，使用细锰砂作为接触氧化法的滤料处理该种地下水可以缩短工艺启动时间.3)接触氧化法-超滤组合工艺处理该水厂地下水的出水水质指标符合《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)的要求：锰及氨氮的去除主要依靠接触氧化法预处理，出水锰质量浓度低至0.03 mg/L，出水氨氮质量浓度低于0.50 mg/L；总铁经接触氧化法预处理后可降低至0.24 mg/L左右，经超滤深度处理后有一定程度的降低，可降至0.06 mg/L左右.4)接触氧化法-超滤组合工艺对该水厂地下水的处理优势主要表现在微生物的去除方面，可近于100%去除细菌，减少消毒剂的使用，降低消毒副产物的产生概率，使出水更安全洁净.5)低通量条件下(20 L·m-2·h-1)运行，膜表面沉积的污染物较少，膜污染程度小.【相关文献】[1] 汪琳，胡克武，冯兆敏，等.超滤膜技术在自来水厂中应用的研究进展[J] .城镇供水，2011(1)：7-10.WANG Lin, HU Kewu，FENG Zhaomin, et al. 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污水处理厂氨氮超标对地下水资源的保护意义重大
污水处理厂氨氮超标对地下水资源的保护意义重大污水处理厂是用来处理城市和工业生活废水的设施，其主要目的是将废水中的有害物质去除，从而保护环境和地下水资源的安全。
然而，如果污水处理厂的氨氮超标，就会对地下水资源产生严重的影响。
因此，解决污水处理厂氨氮超标的问题，对地下水资源的保护意义重大。
一、氨氮超标的危害氨氮是指水中溶解的铵离子和游离氨组成的总和。
当污水处理厂处理废水时，如果其中含有过多的氨氮，就会导致以下几个方面的危害。
首先，氨氮超标会对水体生态系统造成严重破坏。
氨氮过高会使水中的氧溶解量减少，从而影响到鱼类、浮游植物等水生生物的生长和繁殖。
一些氨氮还会转化为亚硝酸盐和亚硝酸，这些物质会对水生生物的体内酶系统产生直接毒性作用，破坏其生命活力。
其次，氨氮超标会导致地下水的污染。
地下水是重要的饮用水源，如果污水处理厂处理过程中产出的废水中氨氮超标，会通过地下水的渗漏或者污水渗入地下水层，使地下水中氨氮浓度升高。
这会严重威胁到地下水的质量和安全，给人们的生活和生产带来严重的危害。
最后，氨氮超标还会对环境产生不良影响。
氨氮超标会使水体呈浑浊状态，影响水的透明度，破坏水体的景观价值，影响人们的视觉体验。
同时，氨氮超标也会产生难闻的气味，影响周边居民的生活质量。
二、保护地下水资源的重要意义地下水是人类生活和生产过程中不可或缺的重要水源，其质量的好坏直接关系到人们的健康和福祉。
保护地下水资源对于维护生态平衡、促进经济可持续发展至关重要。
首先，地下水是重要的饮用水源。
无论是城市居民还是农村居民，都需要地下水作为饮用水。
如果污水处理厂的氨氮超标，导致地下水受到污染，会直接威胁到人们的健康和生命安全。
因此，保护地下水资源就是保护人们的饮用水安全。
其次，地下水是农业生产的重要水源。
农业是国民经济的基础，而地下水是农业灌溉的主要水源。
如果地下水受到氨氮超标的污染，会对农作物生长产生负面影响，导致农业生产受损，进而影响到国家粮食安全和农民的生计。
铁锰氧化膜催化氧化同步去除地下水中氨氮和锰的研究
铁锰氧化膜催化氧化同步去除地下水中氨氮和锰的研究铁锰氧化膜催化氧化同步去除地下水中氨氮和锰的研究摘要：氨氮和锰是地下水中常见的污染物，对人体健康和生态环境造成严重威胁。
本研究通过制备铁锰氧化膜，并将其应用于地下水处理中，研究了铁锰氧化膜对氨氮和锰的催化氧化同步去除效果。
研究结果表明，铁锰氧化膜能够显著提高氨氮和锰的去除率，并具有较好的稳定性和再生性。
1. 引言地下水是人类生产生活的重要水源，但近年来由于工农业活动和城市化进程的不断推进，地下水中的污染物含量不断增加，特别是氨氮和锰等重金属离子，对人体健康和生态环境造成严重威胁。
因此，寻找高效、经济的地下水处理方法成为迫切的需求。
2. 实验方法2.1 材料制备采用湿法化学沉淀法制备铁锰氧化膜，将适量的硝酸铁、硝酸锰分别溶解在去离子水中，并将溶液缓慢滴加到氨水溶液中，保持搅拌速度恒定。
2.2 材料表征通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对制备的铁锰氧化膜进行形貌观察和晶化相分析。
2.3 水样处理实验将含有一定浓度的氨氮和锰的地下水样品与制备的铁锰氧化膜进行接触反应，探究铁锰氧化膜对氨氮和锰的催化氧化同步去除效果。
随着反应时间的延长，取一定间隔时间的样品进行分析，获得氨氮和锰的去除率。
3. 结果与讨论通过SEM观察发现，制备的铁锰氧化膜呈现出一定的孔洞结构和较大的比表面积，有利于接触氨氮和锰污染物。
XRD结果显示铁锰氧化膜主要由针状、无定形的介相氧化铁锰颗粒组成。
在水样处理实验中，发现铁锰氧化膜对氨氮和锰的去除效果较好。
随着反应时间的延长，氨氮和锰的去除率逐渐增加。
在60分钟后，氨氮的去除率达到80%，锰的去除率达到90%以上。
这表明铁锰氧化膜对氨氮和锰的催化氧化同步去除具有较高的效率。
4. 结论本研究通过制备铁锰氧化膜，并将其应用于地下水处理中，研究了铁锰氧化膜对氨氮和锰的催化氧化同步去除效果。
实验结果表明，铁锰氧化膜能够显著提高氨氮和锰的去除率，并具有较好的稳定性和再生性。
污染物排放对水质的影响分析
污染物排放对水质的影响分析引言：水是人类生存的基本需求，也是地球上最宝贵的资源之一。
然而，随着工业化、城市化的迅速发展，污染物排放成为了威胁水质的重要因素之一。
本文将就污染物排放对水质的影响进行分析和探讨。
一、悬浮物对水质的影响悬浮物主要来自于工业废水、城市污水的排放等，它们使水变得混浊，降低了水质的透明度，并且影响光合作用的进行。
悬浮物中可能携带有毒有机物、重金属等有害物质，对水中生物造成直接损害，破坏水生态系统的平衡。
二、有机物对水质的影响有机物包括工业废水中的溶解性有机物、农田灌溉时的农药残留、城市垃圾的生物降解物等。
这些有机物进入水体后，会导致水的氧溶解度降低，从而影响水生物的呼吸。
同时，有机物还会滋生细菌或藻类等微生物，在水体中形成富营养化现象，引发水华和赤潮，破坏水生态系统的平衡。
三、重金属对水质的影响重金属污染主要来自于工矿企业的废水排放，如铅、汞、镉等。
这些重金属容易积累在水体中，进入水生生物体内，造成毒害。
重金属对人体的健康也具有潜在的危害，如铅中毒、汞中毒等。
因此，重金属的排放对水质和生态系统都带来了严重的威胁。
四、养殖废水对水质的影响随着养殖业规模的扩大，养殖废水的排放成为水质受损的一个重要原因。
养殖废水中含有大量的氮、磷等营养物质，一旦进入水体，会引起富营养化，促使藻类大量繁殖。
这不仅会造成水体臭气熏天，还会使水中溶解氧含量下降，破坏水生态系统的平衡。
五、化学物质对水质的影响化学物质的排放包括工业废水中的化学品、农药、化肥等。
这些化学物质在水体中会逐渐分解，产生有害的代谢物，对水中的生物和生态系统造成直接或间接的损害。
此外，一些化学物质还具有持久性，可能在水体中长时间存在，并对水质产生长期影响。
结论：污染物排放对水质的影响客观存在，其造成的后果不容忽视。
要保护水质，减少污染物排放，需要全社会的共同努力。
政府部门应加强对排放行为的监管，制定更加严格的法律法规；企业应加大环保投入，采取科学有效的治理措施；公众应提高环保意识，从自身做起，减少对水资源的浪费和污染。
含铁废水和氨氮去除剂的反应现象
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有机物对地下水除铁影响的研究与展望
有机物对地下水除铁影响的研究与展望
地下水除铁是一个不仅涉及环境保护，还涉及市民健康的重要领域，随着经济
的发展，工业污染的增多，其中有机物对地下水除铁的影响也越来越受到重视。
据分析研究，有机物是导致地下水除铁失败的主要原因之一，其主要影响有三：
首先，有机物能够提高地下水中溶解性铁的溶解度，这将导致地下水中溶解性
铁含量增加，使铁去除工作难以完成。
其次，有机物也会增加水体的matrix动力
学复杂性，降低其活性，这将阻碍地下水中沉积物的有效挥发。
还有，有机物对对金属的晶体形貌及催化性者有影响，进一步降低了金属的活性，从而增加了去除金属的难度。
为了更好地从地下水中除铁，相关工作者建议从以下几个方面开展研究：首先，加强对有机物对地下水除铁的影响机制的研究，找出它们对地下水中溶解性铁影响的渠道;其次，研究多种有机物对地下水溶液稳定性的影响，发掘表观性质保护装
置的作用;第三，根据地下水除铁所涉及的影响因子，深入研究有机物作用，提出
可行的技术方案;最后，通过室内和野外实验，评估不同有机物对地下水除铁的影响，收集有效数据，不断改进地下水除铁的技术。
综上所述，有机物对地下水除铁的影响非常大，相关研究工作者应不断加强相
关研究，开发出更细致全面、更实用技术，从而有效控制有机物对地下水除铁的影响。
有机物与氨氮污染对含铁锰地下水接触氧化过滤的影响_赵玉华
有机物与氨氮污染对含铁锰地下水 接触氧化过滤的影响
赵玉华1 ，李 妍1 ，刘芳蕊2 ，张春娜1 ，张文博1 ，傅金祥1 ，郜玉楠1
（ 1. 沈阳建筑大学市政与环境工程学院，辽宁 沈阳 110168； 2. 广东省深圳市深水龙岗水务集团有限公司，广东 深圳 518115）
摘 要：目的 研究对含铁、锰地下水的处理． 方法 采用曝气 － 接触氧化过滤工艺，分别处理模 拟含铁、锰的水，含铁、锰、氨氮的水，含铁、锰、氨氮和有机物的水（ 复合型微污染水） ． 结果 有 机物、氨氮污染物与铁、锰共存时，对地下水中铁、锰的氧化去除具有较大的阻碍作用，接触过 滤除铁、除锰效果下降，有机物和氨氮过滤去除效果也较差； 氨氮污染物与铁、锰共存时，氨氮 质量浓度在 6. 65 mg / L 以下对铁的氧化影响不大，但对锰的去除有影响； 铁、锰、有机物、氨氮 共存时，在接触氧化滤层中可形成生物氧化有机物及氨氮的作用机制． 结论 有机物与氨氮污 染对含铁、锰地下水接触氧化过滤效果的影响较大．
1试验
土滤 料，粒 径 1. 25 ～ 1. 6 mm； 二 级 滤 柱 填 装 0. 5 m 锰 砂 滤 料，粒 径 1. 25 ～ 1. 6 mm，承 托 层 50 mm． 原水从水箱进入滤柱过程中完成曝气过 程，跌水高度 0. 5 m，二级滤柱没有曝气．
接触氧化过滤去除地表水中的氨氮
环境工程学报
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接触氧化过滤去除地表水中的氨氮
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氨氮复合污染含铁、锰地下水生物净化工程的启动运行
氨氮复合污染含铁、锰地下水生物净化工程的启动运行
韩彬;陈蕃;邱迅
【期刊名称】《净水技术》
【年(卷),期】2022(41)4
【摘要】近年来,氨氮复合污染含铁、锰地下水的净化成为研究热点,铁、锰、氨氮各自的氧化特性造成功能微生物在滤层中争夺溶解氧(DO)和生存空间,给除锰生物
滤层的培养与运行造成较大影响。
工程采用无阀滤池基于双层滤料成功实现了铁、锰、氨氮的一级生物净化。
文中介绍了工程概况、生物滤层的培养过程以及铁、锰、氨氮的去除过程,并追踪了生物滤层中磷酸盐的去除情况。
研究结果表明:不到两周
净化滤层达到了进水中Fe;的深度去除,出水总铁含量稳定在0.2 mg/L以下;不到两个月氨氮和锰实现稳定去除,出水Mn;含量小于0.1 mg/L,氨氮含量在0.2 mg/L左右;进水中的磷酸盐在滤层中由于铁氧化物的吸附得到深度净化,出水含量低于
10μg/L。
【总页数】5页(P30-34)
【作者】韩彬;陈蕃;邱迅
【作者单位】中机国际工程设计研究院有限责任公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU991.2
【相关文献】
1.溶解氧对含氨氮地下水生物除铁除锰效果的影响
2.高铁锰氨氮伴生地下水生物深度净化的工程实践
3.生物滤池净化含铁锰高氨氮地下水试验研究
4.氨氮与亚硝酸盐对含铁锰地下水生物净化影响
5.高铁锰氨氮地下水生物净化滤池的快速启动
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水体氨氮污染
摘要随着社会和经济快速的发展，在消耗物质造就城市繁荣背后，因社会整体环保意识淡薄，城市污水承接、处理配套系统不完善，使得大量废污水直接排入周边环境水体。
废污水中高浓度的有机物由于微生物的新陈代谢等活动而被分解,使得水中的溶解氧量不断减少,导致水体质量变差。
当水体长期处于缺氧和厌氧环境时，水中有机物则会因为水体厌氧菌的作用而不断分解，并由此产生HS等大量恶臭气体；同时水体部分金属元素会在缺氧环境中转化成黑色物质，最终形成黑黑臭水体体。
黑黑臭水体体给附近居民带来感官不适，还可能因蚊蝇滋生给附近居民身体健康带来隐患。
所以，分析和研究反映城市黑黑臭水体体关键因素和指标，对城市黑黑臭水体体的治理和消除意义重大。
本文阐述了目前国内黑黑臭水体体研究和评价现状，并开展有关试验。
本实验以黄埔区四条被列进197黑黑臭水体体名单的河涌为研究对象，并使用纳氏试剂测量黑臭水体中氨氮具体含量，进而判断水体污染程度；探究黑黑臭水体体与水体氨氮污染之间的关联；寻找水体黑臭产生根源，为城市黑黑臭水体体治理提供依据。
通过取样测定，发现四条黑黑臭水体体的氨氮含量都较高，细陂河、三戽涌、文涌、牛屎圳的氨氮浓度分别达到了10.1946mg/L、13.5502mg/L、7.6218mg/L、13.7816mg/L。
通过数据分析、查阅文献资料，本研究得出结论：黑黑臭水体体的氨氮浓度普遍高于地表水环境质量标准氨氮项目V类水标准限值，环境水体黑臭伴随着氨氮污染，建议将氨氮作为治理黑臭的主要控制指标。
关键词：环境水体氨氮黑臭污染Analysis of Ammonia Nitrogen Pollution in some Black and Odorous WaterBodies in GuangzhouYang Xue(College of Natural Resources and Environment, South China Agricultural University,Guangzhou 510642, China)Abstract:With the rapid development of society and economy and the continuous growth of population, behind the prosperity of the city caused by the consumption of materials, a large number of wastewater is directly discharged into the surrounding environment water without effective treatment because of the general weak awareness of environmental protection and the imperfect supporting system of urban sewage treatment. The high concentration of organic matter in wastewater will be consumed by the biochemical effect of microorganisms. Dissolved oxygen (DO) in water leads to the deterioration of water environment quality. When the water body is in anoxic and anaerobic environment for a long time, organic matter will release ammonia, hydrogen sulfide and other odorous gases under the decomposition of facultative anaerobic bacteria and anaerobic bacteria, and emit odor. At the same time, some metal elements in the water body will transform into black substances in anoxic environment, and eventually form large and small black odorous water body. Black odorous water brings sensory discomfort to nearby residents, but it may also bring hidden dangers to the health of residents near the black odorous water due to the breeding of mosquitoes and flies. Therefore, the analysis and study of key factors and indicators reflecting urban black and odorous water is of great significance to the treatment and elimination of urban black and odorous water.In this paper, the current situation of research and evaluation of black and odorous water body in China is described, and relevant experiments are carried out. In this experiment, four rivers in Huangpu District which were listed in 197 black odorous water body were taken as research objects. The content of ammonia nitrogen in water body was detected by Nessler reagent spectrophotometry, and the pollution situation was analyzed. The relationship between black odorous water body and ammonia nitrogen pollution in water bodies was explored. The cause of black odorous water body was found, which provided the basis for the treatment and elimination of urban black odorous water body. Through sampling and determination, it isfound that the ammonia nitrogen content in four black odorous water bodies is generally high. The ammonia nitrogen concentration in Xibei River, Sanhu River, Wen River and Niushi Channel reaches 10.1946mg/L, 13.5502mg/L, 7.6218mg/L and 13.7816mg/L, respectively.Through data analysis and literature review, this study draws the following conclusion: the concentration of ammonia nitrogen in black and odorous water is generally higher than the standard limit of V-type water in surface water environmental quality standard.The ammonia nitrogen pollution is followed by black odorous water body. It is suggested that ammonia nitrogen should be used as the main control index for controlling black and odorous water body.Key words: Environmental water Ammonia nitrogen Black and odorous Pollution目录1 前言 (1)1.1 黑黑臭水体体概述 (1)1.1.1 黑黑臭水体体定义及危害 (1)1.1.2 黑黑臭水体体现状 (1)1.2 黑黑臭水体体成因 (1)1.2.1 外源输入 (2)1.2.2 内源释放 (2)1.2.3 水华泛滥 (2)1.2.4 水动力学条件不足 (2)1.3 水体氨氮污染 (3)1.4 黑黑臭水体体的评价分级 (3)1.5 纳氏试剂分光光度法原理 (4)1.6 本实验的研究内容与目的 (4)2 材料与方法 (5)2.1实验对象 (5)2.2实验仪器与试剂 (5)2.3实验方法 (5)3 结果与分析 (6)3.1 氨氮标准曲线 (6)3.2 数据结果 (7)3.3 水质评价方法 (8)3.4 氨氮污染状况分析 (9)3.5 讨论 (10)4 结论 (11)参考文献 (12)致谢 (14)华南农业大学本科生毕业论文成绩评定表............................................... 错误!未定义书签。
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2011年7月第27卷第4期沈阳建筑大学学报（自然科学版）Journal of Shenyang Jianzhu University （Natural Science ）Jul ．2011Vol ．27，No ．4收稿日期：2010－10－23基金项目：国家重大水体污染控制专项基金项目（2009ZX07424－002－003）作者简介：赵玉华（1959—），女，教授，主要从事水处理理论与技术研究．文章编号：2095－1922（2011）04－0746－05有机物与氨氮污染对含铁锰地下水接触氧化过滤的影响赵玉华1，李妍1，刘芳蕊2，张春娜1，张文博1，傅金祥1，郜玉楠1（1.沈阳建筑大学市政与环境工程学院，辽宁沈阳110168；2.广东省深圳市深水龙岗水务集团有限公司，广东深圳518115）摘要：目的研究对含铁、锰地下水的处理．方法采用曝气－接触氧化过滤工艺，分别处理模拟含铁、锰的水，含铁、锰、氨氮的水，含铁、锰、氨氮和有机物的水（复合型微污染水）．结果有机物、氨氮污染物与铁、锰共存时，对地下水中铁、锰的氧化去除具有较大的阻碍作用，接触过滤除铁、除锰效果下降，有机物和氨氮过滤去除效果也较差；氨氮污染物与铁、锰共存时，氨氮质量浓度在6.65mg /L 以下对铁的氧化影响不大，但对锰的去除有影响；铁、锰、有机物、氨氮共存时，在接触氧化滤层中可形成生物氧化有机物及氨氮的作用机制．结论有机物与氨氮污染对含铁、锰地下水接触氧化过滤效果的影响较大．关键词：饮用水；复合型微污染地下水源；过滤；除铁除锰中图分类号：TU991文献标志码：AEffect of Grounder Water Containing Iron and Manganese withAmmonium and Organics Pollutants on the ContactOxidation Filter TreatmentZHAO Yuhua 1，LI Yan 1，LIU Fangrui 2，ZHANG Chunna 1，ZHANG Wenbo 1，FU Jinxiang 1，GAO Yunan 1（1.School of Municipal and Environmental Engineering ，Shenyang Jianzhu University ，Shenyang ，China ，110168；2.Shen Shui Long Gang Water Group Co．，Ltd ，Shenzhen ，China ，518115）Abstract ：The paper aims to study the treatment technology of groundwater containing iron and manganese with pollutants of ammonium and organics in drinking water．There are three kinds of test water samples in study ：（1）the water containing iron and manganese ；（2）the water containing iron ，manganese and ammoni-um ；（3）the water containing iron ，manganese ，ammonium and organics （multi-polluted groundwater ）．Each sample was treated by aeration then contacted oxidation filter．The test results indicted that removal rate of i-ron and manganese was very low from the sample （3）．Therefore oxidation of iron and manganese was impe-ded greatly if ammonium and organics existed in water．The influence of removal iron from （2），in which ammonium concentration was below 6.65milligram per liters ，was light ，but the influence of manganese re-moval was great．When in the sample （3），iron ，manganese and ammonium coexist in groundwater the biode-gradable mechanism in the contact oxidation filter could establish gradually．In conclusion ，for drinking water ，the effect of groundwater polluted with ammonium and organics on treatment of contact oxidation filter is great．Key words ：drinking water ；multi-polluted groundwater ；filtering ；iron and manganese treatment第27卷赵玉华等：有机物与氨氮污染对含铁锰地下水接触氧化过滤的影响747在我国，含铁含锰地下水的分布很广，很多集中式地下水饮用水源含有铁、锰．由于地表水多年污染的渗透积累，地下水源的污染程度呈现快速上升趋势，2007年，全国9个省市自治区地下水监测表明，只有37.5%的监测水井水质适合作饮用水水源．2008年8个省市自治区地下水监测结果为26.2%［1－2］．含有铁、锰的地下水源，受到有机物、氨氮等轻度污染，形成了复合型微污染地下水源，在我国饮用水源中已有一定的代表意义，给饮用水的处理造成了较大的困难．在接触氧化处理工艺中，铁细菌与锰细菌起着重要作用［3－6］．铁细菌、锰细菌、降解氨氮的亚硝化菌及硝化菌，基本属于兼性自养菌［7－8］，在地下水同时含有铁、锰和氨氮时，在同一个处理构筑物中形成完善的生物净化机制，已经得到证实［9－12］．而降解有机物的微生物以异养菌为主［13－14］，在地下水同时含有铁、锰、氨氮、有机物的条件下，作为以饮用水水质为最终目标的接触氧化过滤处理工艺的处理效能、水中物质之间的相互影响、水质净化的物理化学与生物降解机制等一系列问题，有待研究证实．基于此，探讨此类原水中物质间的相互影响、在水处理过程中相互作用情况，对于复合型微污染地下水源的饮用水处理工艺的发展和工程应用，是非常必要的．笔者采用地下原水配置不同的试验用水，采用接触氧化法进行对比过滤试验，从处理效果的影响方面，取得了初步研究成果．1试验1.1试验装置与方案试验装置如图1所示．采用地下水除铁除锰的常规处理工艺，即曝气—接触氧化过滤，过滤装置由两级滤柱组成，柱体为有机玻璃材料，内径47mm，每级柱高0.7m．一级填装0.5m硅藻土滤料，粒径1.25 1.6mm；二级滤柱填装0.5m锰砂滤料，粒径1.25 1.6mm，承托层50mm．原水从水箱进入滤柱过程中完成曝气过程，跌水高度0.5m，二级滤柱没有曝气．图1试验装置示意图Fig.1Schematic diagram of the tester1.2试验用水试验用水由地下水投加一定量药剂配制．其中，A类为水投加铁盐和锰盐；B类为水投加铁盐、锰盐和氯化铵；C类为水投加铁盐、锰盐、氯化铵、尿素、腐殖酸和淀粉．用水类别及配制成分如表1所示，用水水质如表2所示．表1试验用水类别与配制成分Table1Test water sample and composition试验用水类别配制成分AFeSO4·7H2O、MnSO4·H2O、K2HPO4、NaHCO3BFeSO4·7H2O、MnSO4·H2O、NH4Cl、K2HPO4、NaHCO3CFeSO4·7H2O、MnSO4·H2O、NH4Cl、CO（NH2）2、腐殖酸、淀粉、K2HPO4、NaHCO3表2试验用水水质Table2Water quality of test试验用水类别ρ（TFe）/（mg·L－1）范围均值ρ（Mn）/（mg·L－1）范围均值ρ（NH3－N）/（mg·L－1）范围均值ρ（COD Mn）/（mg·L－1）范围均值pH范围均值A1．22 1．941．582．14 3．923．210 0．210．020．50 1．451．056．50 7．096．80 B1．15 2．401．622．65 4．433．263．23 6．654．090．79 2．341．226．53 7．066．83 C1．09 2．081．652．74 4．053．163．09 6．564．241．49 3．912．326．50 7．166．89748沈阳建筑大学学报（自然科学版）第27卷1.3水质分析项目及方法水质分析项目及方法如表3所示．表3检测项目与方法Table 3Test items and methods for water quality序号项目检测方法仪器1TFe 邻菲罗啉分光光度法分光光度计2Fe 2+邻菲罗啉法分光光度计3Mn 高碘酸钾氧化光度法分光光度计4NH +4－N 水杨酸分光光度法分光光度计5COD Mn 酸性高锰酸钾滴定法分光光度计6pH 玻璃电极法Orient-818型pH 计7水温水温计法普通温度计2试验结果与分析通过不同成分的原水对比过滤试验，考察有机物、氨氮污染物对复合型微污染地下水过滤效果的影响．试验自2010年9月22日开始，截止到11月7日，运行47d ，滤速1m /h．试验期间，9月水温14.1 18.3ħ，10 11月水温8.2 15.6ħ．2.1过滤除铁效果过滤除铁效果如图2所示．原水总铁平均质量浓度分别为1.58mg /L ，1.62mg /L ，1.65mg /L．出水铁质量浓度分别为：A 类水0 0.39mg /L ，平均0.10mg /L ；B 类水0.06 0.32mg /L ，平均0.14mg /L ；C 类水0.16 1.34mg /L ，平均0.69mg /L．A 类水和B 类水，过滤除铁的效果较好，而C 类水，效果很差．图2铁去除效果Fig.2Effect of iron removal根据地下水除铁理论，接触氧化法铁的过滤去除，主要有两种途径，水中亚铁离子被溶解氧氧化成三价铁，以氢氧化铁或三氧化二铁等高价铁氧化物形式被去除；作为铁细菌、锰细菌等好氧菌的营养物质被去除［3，5］．试验条件下，氨氮对过滤除铁的效果影响不大，而在原水投加有机物的情况下，对过滤除铁的效果影响较大．文献［15－16］表明，水中有机物易于与金属离子产生络合物，而腐殖酸对金属离子有还原作用．在配水亚铁质量浓度相同的情况下，原水亚铁离子平均质量浓度分别为 1.58mg /L ，1.62mg /L ，1.65mg /L ，出水平均值分别为0.005mg /L ，0.007mg /L ，0.19mg /L ，配有有机物的C 类水过滤后出水亚铁离子含量远高于其他两种水，说明有机物的存在对铁的氧化有很大的阻碍作用．2.2过滤除锰效果过滤除锰效果如图3所示．原水锰平均质量浓度分别为3.21mg /L ，3.26mg /L ，3.16mg /L ，出水锰平均质量浓度分别为 1.39mg /L ，2.10mg /L ，2.54mg /L．由图3可看出，过滤除锰的效果不如铁，这是因为铁的氧化还原电位低，比锰易于氧化．此外，与对铁的影响不同的是，含有铁、锰和氨氮的B 类水，出水锰质量浓度高于只含铁、锰的A 类水；同时含有铁锰、氨氮、有机物的C 类水，出水锰质量浓度最高．说明氨氮和有机物的存在，均对锰的氧化有阻碍作用，而且这种作用比对铁的阻碍作用更强．图3锰去除效果Fig.3Effect of manganese removal在过滤过程中，水中溶解性铁、锰、氨氮、有机物的去除主要依靠氧化作用［3－5］，各种物质在氧化过程中存在拮抗作用．大分子天然有机物在铁第27卷赵玉华等：有机物与氨氮污染对含铁锰地下水接触氧化过滤的影响749锰化合物胶体颗粒表面形成有机保护层，形成稳定的络合物胶体，造成空间位阻或双电层排斥作用，这是导致一般处理工艺难于去除水中铁锰的主要原因之一．根据生物除锰理论，水中锰的去除，微生物起着很大的作用．从试验结果的变化趋势看，除初期吸附作用外，各滤柱除锰效果没有明显改善．说明由于运行时间较短，滤层内尚未形成完善的生物除锰机制．2.3过滤除氨氮效果过滤氨氮的效果如图4所示．原水平均氨氮质量浓度分别为：B 类水4.49mg /L ，C 类水4.24mg /L ；出水氨氮平均质量浓度分别为：B 类水3.24mg /L ，C 类水3.52mg /L．两种水接触过滤的效果均较差，C 类水的氨氮去除效果最差．图4氨氮去除效果Fig.4Effect of ammonium removal2.4过滤除有机物效果有机物的去除效果如图5所示．接触过滤对有机物的去除，试验初期效果较差，25d 以后，效果提高．在接触氧化过滤过程中，有机物的去除主要依靠微生物的氧化作用，运行初期滤层中基本没有微生物氧化有机物的机制，而随着过滤时间的延长，滤层中会逐渐生长异氧微生物，以消耗水中有机物、氨氮营养物，获得自身的生长繁殖．对比图3、图4和图5，有机物效果逐渐提高，氨氮效果也有提高，说明在滤层中已经初步形成了氧化有机物、氨氮的生物机制．而锰的效果没有明显改善，说明滤层中尚未形成生物除锰机制．其原因主要是运行时间较短，且试验后期水温较低，不利于微生物生长繁殖．图5有机物去除效果Fig.5Effect of organics removal3结论（1）有机物、氨氮与铁、锰共存条件下，接触氧化过滤除铁效果较好．由于有机物易于与水中铁、锰形成比较稳定的络合体系，以及腐殖酸对金属离子的还原作用，水中有机物、氨氮污染物，对地下水中铁、锰的接触氧化具有较大的阻碍作用，有机物、氨氮存在时，铁、锰的接触过滤去除效果下降．（2）氨氮污染物与铁、锰共存，氨氮质量浓度在6.65mg /L 以下，对铁的氧化影响不大，但对锰的去除有一定影响．（3）铁、锰、有机物、氨氮共存条件下，在滤层中可以形成生物去除铁、有机物和氨氮机制．是否能够形成生物除锰机制，有待于进一步的研究验证．参考文献：［1］中华人民共和国水利部．2007年中国水资源公报［M ］．北京：水利水电出版社，2008．（Ministry of water resources of the People's Repub-lic of China．China water resources communiquéin2007［M ］．Beijing ：Water Conservancy and Hydro-power Press ，2008．）［2］中华人民共和国水利部．2008年中国水资源公报［M ］．北京：水利水电出版社，2009．（Ministry of water resources of the People's Repub-lic of China．China water resources communiquéin2008［M ］．Beijing ：Water Conservancy and Hydro-power Press ，2009．）［3］张杰．生物固锰除锰机理与工程技术［M ］．北京：中国建筑工业出版社，2005．（Zhang Jie．Mechanism and technology of biological750沈阳建筑大学学报（自然科学版）第27卷manganese fixation and removal and technology fromground water［M］．Beijing：China Architecture＆Building Press，2005．）［4］张吉库，傅金祥，周华斌，等．地下水除铁除锰技术与发展趋势［J］．沈阳建筑工程学院学报：自然科学版，2003，19（3）：212－214．（Zhang Jiku，Fu Jinxiang，Zhou Huabin，et al．Tech-nology about Fe and Mn removals of undergroundwater and development［J］．Journal of ShenyangArch．and Civil Engineering University：Nature 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