能源研究与信息 第２６卷第４期 Ｅｎｅｒｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｖｏ１．２６ Ｎｏ．４ ２０ １ ０ 文童编号：１００８—８８５７（２０１０）０４一叭８７—０６ 天然沸石与泥炭脱氮除磷实验研究 石朝斌，张道方，许智华 （上海理工大学环境工程系，上海２０００９３） 摘要：设计并构建了天然沸石与泥炭生物滤池装置，实验考察其在微污染景观水中脱氯除 磷性能，研究其形成生物膜系统后对污染物去除的机理及效果。结果表明：该装置具备良好 的生物去除污染物效果，运行稳定后ＣＯＤｃｒ、ＮＨ４＋－Ｎ和ＴＰ去除率分别可达８０％、９５％和４１％； 通过生物作用可使天然沸石与泥炭再生，实现材料持续使用。 关键词：沸石；泥炭；脱氮除磷；景观水；再生 中图分类号：Ｘ７０１ 文献标识码：Ａ 吸附法是一种从低浓度溶液中去除特定溶质的高效低耗方法，在水处理中已引起广泛的 关注。吸附去除景观水体中污染物的材料主要包括沸石、膨润土、蛭石、累托石、硅藻土等非 金属矿物材料以及泥炭和粉煤灰。其中，天然沸石的“微孔分子筛”结构不仅决定了其良好的 吸附性和离子交换性 ， ，而且非常适合微生物生长繁殖 。泥炭中因含有大量的纤维素、半 纤维素、木质素和腐殖质类物质，以及具有较大的比表面积和许多羧基、酚羟基和醇羟基等活 性功能团，可通过吸附、离子交换以及络合作用等过程可去除废水中的磷酸根离子 ］。总之， 天然沸石、泥炭是典型的环境友好材料。因此，本文采用天然沸石与泥炭构建生物滤池装置， 研究其生物脱氮除磷的机理及其效果，具有重要的理论意义和应用价值。 １ 实验装置及其方法 １．１材料选取 １．１．１ 天然沸石 天然沸石取自浙江金华，选用粒径为２～５ ｃｍ。天然沸石的真实密度约为２ ５００ ｋｇ．ｍ～，堆 积密度约为１ １４０ ｋｇ．ｍ－０，空隙率为０．５４，实物及其表面结构如图１所示，化学成分如表ｌ所 示。天然沸石为层状结构，外观非常致密，实则存在微小孔道。另外，其铝、硅、钙的含量很 高，有利于沸石进行离子交换。 收稿日期：２０１０－９ １２ 作者简介：石朝斌（１９８４一），男（汉），硕士生，ｃｈａｏｂｉｎｓｈｉ＠１６３．ｃｏｍ 基金项目：上海市科委２００８年创新行动计划节能减排专项（０８ＤＺ１２０３６０４） ２０１０年 第２６卷 表１天然沸石化学成分 Ｔａｂｌｅ １ Ｔｈｅ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｎａｔｕｒａｌ ｚｅｏｌｉｔｅ １．１．２灭然泥炭 泥炭取Ａ尔北辽宁，粒径０．２～０．４５ ｒａｉｎ。泥炭的真实密度约为７００ ｋｇ．ｍ一，堆积密度约为 ３６０ ｋｇ．ｍ～，实物及其表面结构如 ２所示，化学成分如表２所示。泥炭呈片状，薄层状，不 规则，有卷曲，表面疏松，可以通过孔道对磷酸根离子进行物理吸附。 表２泥炭化学组分 Ｔａｂｌｅ ２ Ｔｈｅ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｐｅａｔ 图ｌ 天然沸石（左）与其表面电镜扫描图（右，ｘ８ ０００） Ｆｉｇ．１ Ｎａｔｕｒａｌ ｚｅｏｌｉｔｅ（Ｌ）ａｎｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｎａｔｕｒａｌ ｚｅｏｌｉｔｅ（Ｒ）ｂｙ ｔｈｅ ＳＥＭ（ａｔ ８ ０００ ｍａｇｎｉｉｆｃａｔｉｏｎ） 图２泥炭（左）与其表面电镜扫描图（右，ｘ５ ０００） Ｆｉｇ．２ Ｐｅａｔ（Ｌ）ａｎｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｎａｔｕｒａｌ ｐｅａｔ（Ｒ） ｂｙ ｔｈｅ ＳＥＭ（ａｔ ５ ０００ ｍａｇｎｉｉｆｃａｔｉｏｎ） １．２实验装置构建 根据天然沸石与泥炭的吸附速率及其饱和吸附量，本文构建了天然沸石与泥炭生物滤池 装置，如图３所示，其丰要参数如表３所示。该装置侧向进水，侧向出水。中水景观池污染水 由进水泵打入进水储水箱， 计量泵泵入水量调节池后，从底部穿孔板流入填料区，并同天然 沸石与泥炭及其附着的生物膜进行充分的接触，使污染物得以去除，然后经溢流沉淀池流入出 水池后，经出水管重新排入中水景观池。 １＿３指标检测方法及其进水水质 实验中主要的水质分析指标有氨氮（ＮＨ４＋－Ｎ）、总磷（ＴＰ）、化学需氧量（ＣＯＤｃｒ）、ＰＨ值、 水温、溶解氧等。ＮＨ４＋－Ｎ和ＴＰ采用ＵＶ７５７ＣＲＴ紫外可见分光光度计及其配套试剂按标准方 法测定，ＣＯＤｃｒ采用哈希ＤＲ２５００分光光度计及其配套试剂按标准方法测定，ＰＨ值、水温、 溶解氧等按标准分析办法测定。实验期间进水主要水质指标控制范围：ＮＨ４＋－Ｎ约为１０ ｍｇ・１～、 ＴＰ约为１ ｍｇ．１～、ＣＯＤｃｒ约为５０ ｍｇ．１～、ＰＨ值为６．５０～７．５０、水温为５～２５℃。 第４期 石朝斌，等： ｌ天然沸石与泥炭脱氮除磷实验研究 ｌ８９ 表３天然沸石与泥炭生物滤池装置主要参数 Ｔａｂｌｅ ３ Ｐｉｌｏｔ ｐｌａｎｔ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ 参数 处理水量／（１．ｈ ） 数值 ０．０３０ ｌ 水力停留时间／ｈ 填料区体积／ｍ ０．０５８ Ｏ．６５ｘＯ．５６ｘ０．１６ ９ ６０ 填料区尺寸／ｍ 泥炭质量／ｋｇ 天然沸石质量／ｋｇ 天然沸石粒径／ｃｍ 天然沸石孔隙率 水量调节池尺寸／ｍ ２ ５ ０．５４ １中水景观ａｇ；２进水泵；３进水储水箱；４计量泵；５进水管；６水量调节 池；７穿孔板；８天然沸佰与泥炭填料区（生物滤池）；９－沉淀池；１０一出水池； Ｏ．５６×０．４５×０－３０ ０．５６ｘ０．４９ｘ０－３０ ０．５６ｘ０．３７×０．３０ １．８０ｘ １．５０×０．８０ １１一曝气管：１２一曝气机：１３出水管；１４一放 管。 沉淀区尺寸／ｍ 出水池尺寸／ｍ 水箱尺寸／ｍ 图３天然沸石与泥炭生物滤池装置流程图 Ｆｉｇ．３ Ｂｉｏｆｉｌｍ ｓｙｓｔｅｍ ｄｅｖｉｃｅ ｗｉｔｈ ｎａｔｕｒａｌ ｚｅｏｌｉｔｅ ａｎｄ ｐｅａｔ ２实验装置运行状况 在实验期间，采用连续运行方式，计量泵精确控制进水流量，进水流量为０．０３ ｍ３．ｈ～。首 先，在装置不曝气情况下利用天然沸石与泥炭的吸附作用和离子交换作用脱氮除磷；其次，在 天然沸石与泥炭达到吸附饱和后，装置进行曝气，曝气间隔为ｌ２ ｈ，溶解氧维持在１ ｍｇ．１ 左 右，该阶段生物膜逐步形成；第三，生物膜完全形成并稳定后，装置继续曝气，曝气时间为 每天１ ｈ，整个连续动态实验持续运行了近１００ ｄ。由于时间跨度相对较长，实验数据进行间隔 采集，一般１ ｄ测定一次进、出水质指标。 实验装置运行至第１５ ｄ，发现：泥炭已趋于吸附饱和，此时对装置开始进行曝气。白天曝 气，晚上关闭，间隔时间为１２ ｈ。实验运行至第４８ ｄ，发现：生物滤池出现异常现象，有腐败 泥炭漂浮，同时水质指标ＮＨ４＋－Ｎ和ＴＰ的去除率都相应回落至最低点，于是对该池进行清理。 实验运行至第６８ ｄ，ＣＯＤｃｒ、ＮＨ４＋－Ｎ和ＴＰ的去除率经对生物滤池清理后又回升至前期正常 状态，为此可初步判定牛物膜已形成。生物膜形成后，对装置的曝气时间为每天１ ｈ。 另外，为了考察生物膜稳定与否，改变水力停留时间，进而改变污染物负荷对生物膜的冲 击，具体为进水流量减少至原来一半或者增加到原来的２倍等两种情况下，各运行１５ ｄ。 ３实验结果与讨论 ３．１实验结果分析 实验结果如图４～７所示。由图４可知，实验开始阶段，ＣＯＤｃｒ的去除主要依靠天然沸石 与泥炭的吸附、截留过滤作用，其去除率高达７２％。在曝气并形成生物膜后，由于生物作用， ＣＯＤｃｒ得到很好的去除，ＣＯＤｃｒ去除率升高至８９％左右，稳定阶段保持在８０％左右。由图５ 可知，实验开始阶段，对ＮＨ４＋－Ｎ的去除率很低，只有２５％左右，但伴随着曝气与生物膜的 能源研究与信息 ２０１０年 第２６卷 形成，ＮＨａ＋－Ｎ的＿去除效果有大幅度提高，最高可达８６％。在对生物滤池进行清理后，生物膜 形成并稳定后，ＮＨ４ｔ－Ｎ的去除率维持在９５％左右。由图６、７可知，实验开始阶段，泥炭对 ＴＰ吸附作用强劲，随着吸附饱和点的接近，对ＴＰ的去除率从５５．０６％陡降至７％左右。生物膜 形成阶段，ＴＰ去除率有很好回升。由于微生物作用，泥炭开始出现腐败漂浮现象，ＴＰ去除率 一度降至１２．８７％，但在对生物滤池清理后，其去除效果得到良好回升，最高至５５．５６％。在生 物膜稳定后，ＴＰ的去除率维持在４１％左右。因此，ＣＯＤｃｒ去除效果良好，波动相对较小。总 之，生物膜形成并稳定后，ＣＯＤｃｒ、ＮＨ４＋－Ｎ和ＴＰ的去除效果良好，波动也相对较小。 １２０ ００ １ ００ ００ １ ００，（）（） ８０ ００ ８０ ００ Ｚ ６０ ００ ８ ６０ Ｏ０ ｌ 十Ｚ ４０ ００ ４０ Ｏ０ ２０ ０Ｏ ２０ ００ ０ ＯＯ ０ ００ ０ １０ ２０ ３０ ４０ ５０ ６０ ７０ ８０ ９０ １ ００ 天数／ｄ 天数／ｄ 图４进出水ＣＯＤｃｒ浓度及其去除军变化 图５进出水ＮＨ４＋－Ｎ浓度及其去除率变化 Ｆｉｇ．４ Ｔｈｅ ＣＯＤｃｒ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎｌｅｔ ａｎｄ Ｆｉｇ．５ Ｔｈｅ ＮＨ４ Ｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎｌｅｔ ａｎｄ ｏｕｔｌｅｔ ａｎｄ ｒｅｍｏｖｅｄ ｅｆｉｆｃｉｅｎｃｙ ｏｕｔｌｅｔ ａｎｄ ｒｅｍｏｖｅｄ ｅｆｉｆｃｉｅｎｃｙ ０ １０ ２０ ３０ ４Ｏ ５０ ６０ ７Ｏ ８０ ９０ １ＯＯ ０ １ ０ ２０ ３０ ４【） ５０ ６０ ７０ ８０ ９０ ｌＯＯ 大数／ｄ 天数／ｄ 图６进出水ＴＰ浓度变化 图７ Ｔ，ｆＪ去除率变化 Ｆｉｇ．６ Ｔｈｅ ＴＰ ｃＯｎｃｅｎｔｒａｔｉ０ｎ ｏｆ ｉｎｌｅｔ ａｎｄ ｏｕｔｌｅｔ Ｆｉｇ．７ Ｔｈｅ ｒｅｍｏｖｅｄ ｅｆｎｃｉｅｎｃｖ ｏｆＴＰ ３．２机理讨论 为了考察天然沸行 泥炭生物滤池去除污染物的机理，待装置运行稳定后，取少量附有 牛物膜的天然沸石卜ｊ泥炭进行环境扫描并砚察，如图８、９所示。 ３．２．１ 泥炭对ＴＰ的去除机理分析 泥炭在吸附饱和前，由于其含有大量的纤维素、半纤维素、木质素以及腐殖质类物质，具 有较大的比表面积和很多羧基、酚羟基和醇羟基等活性功能团，因此可通过吸附、离子交换以 及络合作用等过程除磷。 第４期 石朝斌，等：天然沸石与泥炭脱氮除磷实验研究 图８生物膜形成前（左）、后（右）泥炭表面环境扫描图（ｘ５ ｏｏｏ） Ｆｉｇ．８ ＳＥＭ ｐｉｃｔｕｒｅｓ ｏｆｐｅ￣ｓｕｒｆａｃｅ ｂｅｆｏｒｅ（Ｌ）ａｎｄ ａｆｔｅｒ（Ｒ）ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ（ａｔ ５ ０００ ｍａｇｎｉｉｆｃａｔｉｏｎ） 泥炭吸附饱和后，对装置开始交替曝气。实验发现：在厌氧一好氧交替过程中，聚磷菌在 厌氧状态为优势菌种，形成去除ＴＰ的微生物主体，它吸收小分子的有机物（如脂肪酸），同时 将储存在细胞中聚合磷酸盐中的磷经水解释放出来，并提供必需的能量；而在随后的好氧阶段， 聚磷菌所吸收的有机物将被氧化分解，并提供能量，同时能从废水中过量地摄取磷，在数量上 远远超过其细胞合成所需的磷量，将磷以聚合磷酸盐的形式储存在菌体内而形成高磷污泥。 实验还发现：在交替曝气的开始阶段，ＴＰ的去除效果呈现良好回升趋势，但随后导致ＴＰ 去除率回落，其原因有两个：第一可能是由于代谢过程形成的高磷污泥没有及时清除，泥炭开 始出现异常状况；另一可能则是生物膜初步形成后，微生物对泥炭自身有分解作用，尤其是反 硝化作用，导致其腐败至膨胀。这一交替曝气过程直至在泥炭表面形成生物膜。生物膜形成后 的天然泥炭表面具有很多的絮状体附着，表明该生物膜对ＴＰ的去除能力较强，如图８所示。 ３．２．２天然沸石对ＮＨ４ 一Ｎ的去除机理分析 天然沸石在吸附饱和前，其对水中氨氮的吸刚包括物理吸附过程和离子交换过程。物理吸 附主要由天然沸石表面的分子间作用力、静电力完成。离子交换过程是由天然沸石晶体内部阳 离子与水中ＮＨ４＋－Ｎ交换的化学过程完成。 随着对装置开始交替曝气，天然沸石表面逐渐附着大量的微生物，直至在天然沸石表面 形成生物膜。生物膜形成后，天然沸石表面具有明显光滑透明的一层絮状体，如图９所示的天 然沸石表面不同点位置上的生物膜形态。 图９形成生物膜后天然沸石表面不同点位置上生物膜形态环境扫描图 Ｆｉｇ．９ ＳＥＭ ｐｉｃｔｕｒｅｓ ｏｆｚｅｏｌｉｔｅ ｓｕｒｆａｃｅ ａｆｔｅｒ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ １９２ 能源研究与信息 ２０１０年 第２６卷 南图９中町知，天然沸石表面附有大量紧密的细胞排列，表明天然沸石表面已形成生物 膜。实验过程中发现：在生物膜内，微牛物中硝化细菌和丝状菌等可以截获水中ＮＨ４＋－Ｎ和被 天然沸石吸附的ＮＨ４ ．Ｎ。在有氧条件下，将ＮＨ４＋－Ｎ氧化成ＮＯ２一，进一步氧化为ＮＯ３一。同时， 微生物中反硝化细菌可进行生物反硝化作用。反硝化作用包括异化反硝化和同化反硝化作用， 这里丰要利用异化反硝化作用，在缺氧或厌氧条件下，反硝化细菌将ＮＯ３－还原成气态氮Ｎ：， 排放到大气。实验过程中还发现：ＮＨ４＋－Ｎ的去除效果一直保持很高水平，除微生物的去除作 用外，另一因素是与曝气吹脱有关。 ４ 结语 天然沸石与泥炭可以在低曝气量的条件下形成生物膜，通过生物作用进行再生并可持续 有效脱氮除磷，以及去除景 水中有机污染物，处理效果好，再生成本低，无二次污染，可有 效地解决当前吸附法所存在的材料饱和后只能废弃或者化学再生存在的二次污染和高成本等 问题。因此，本文构建的天然沸石与泥炭生物滤池装置及其研究成果，为进一步研究高效低耗 无污染低成本的微污染水景、河道以及处理农村和公园等分散犁废水提供了科学依据。 参考文献： ［１］ＯＬＤＥＮＢＵＲＧ Ｍａｒｔｉｎ，ＳＥＫＯＵＬＯＶ Ｉｖａｎ．Ｍｕｌｔｉｐｕｒｐｏｓｅ ｆｉｌｔｅｒｓ ｗｉｔｈ ｉｏｎｅｘｃｈａｎｇｅｒ ｆｏｒ ｔｈｅ ｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ａｍｍｏｎｉｕｍ ｐｅａｋｓ［Ｊ］．Ｗａｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１ ９９５．３２（７）：１ ９９ ２０６ ［２］ＳＡＫＡＤＥＶＡＮ Ｋ，ＢＡＶＯＲ Ｈ Ｊ．Ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｓｏｉｌｓ，ｓｌａｇｓ ａｎｄ ｚｅｏｌｉｔｅ ｔｏ ｂｅ ｕｓｅｄ ａｓ ｓｕｂｓｔｒａｔｅｄｓ ｉｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ｗｅｔｌａｎｄ ｓｙｓｔｅｍｓ［Ｊ］．Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，１ ９９８ ３２（２）：３９３ ３９９． ［３】ＰＲＥＳＴＯＮ Ｋ Ｔ，ＡＬＬＥＭＡＮ Ｊ Ｅ．Ｃｏ—ｉｍｍｏｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｎｉｔｒｉｌｙｉｎｇ ｂａｃｔｅｒｉａ ａｎｄ ｃｌｉｎｏｐｔｉｌｉｔｅ ｆｏｒ ｅｎｈａｎｃｅｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆｎｉｔｒｉｉｆｃａｔｉｏｎ［Ａ］．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏ／ｔｈｅ ４８ｔｈ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｗａｓｔｅ ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ［ｃ］．１９９４，４０７—４１２． ［４］ＣＯＵＩＬＬＡＲＤＤｅｎｉｓ．Ｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆｐｅａｔｉｎｗａｓｔｅｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔ［Ｊ］．ＷａｔｅｒＲｅｓｅａｒｃｈ，１９９４，２８（６）：１２６１—１２７４． ｆ５１ ＣＯＵＰＡＬ Ｂ，ＬＡＬＡＮＣＦＴＴＥ Ｊ Ｍ．Ｔｈｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ｗａｓｔｅ ｗａｔｅｒｓ ｗｉｔｈ ｐｅａｔ ｍＯＳＳ［Ｊ］．Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，１９７６， ｌ０（１２）：１０７１—１０７６． ［６］ＣＨＥＮ Ｘ Ｈ，ＧＯＳＳＥＴ Ｔ，ＴＨＥＶＥＮＯＴ Ｄ Ｒ．Ｂａｔｃｈ Ｃｏｐｐｅｒ Ｉｏｎ Ｂｉｎｄｉｎｇ ａｎｄ Ｅｘｃｈａｎｇｅ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｐｅａｔ ｌＪｊ． ＷａｔｅｒＲｅｓｅａｒｃｈ．１９９０ ２４（１２）：１４６３—１４７１． ［７］ＧＯＳＳＥＴ ＴＲＡＮＣＡＲＴ Ｊ Ｌ．ＴＨＥＶＥＮＯＴ Ｄ Ｒ Ｂａｔｃｈ ｍｅｔａｌ ｒｅｍｏｖａｌ ｂｙ ｐｅａｔ—ｋｉｎｅｔｉｃｓ ａｎｄ ｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃｓ【Ｊｊ． ＷａｔｅｒＲｅｓｅａｒｃｈ １９８６，２０（６）：２卜２６ ［８］ＨＯ Ｙ Ｓ，ＭＣＫＡＹ Ｇ Ｓｏｒｐｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｐｐｅｒ（ＩＩ）ｆｒｏｍ ａｑｕｅｏｕｓ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｂｙ ｐｅａｔ［Ｊ］．Ｗａｔｅｒ，Ａｉ，＆Ｓｏｉｒｌ Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ， ２００４，１５８（１）：７７—７９． Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ａｎｄ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｒｅｍｏｖａｌ ｂｙ ｎａｔｕｒａｌ ｚｅｏｌｉｔｅ ａｎｄ ｐｅａｔ ＳＨＩ Ｃｈａｏ—ｂｉｎ，ＺＨＡＮＧ Ｄａｏ—ｆａｎｇ，ＸＵ Ｚｈｉ—ｈｕａ （Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｈａｎｇｈａｉ ｏｒｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００９３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ａ ｂｉｏｆｉｌｍ ｓｙｓｔｅｍ ｄｅｖｉｃｅ ｗｉｔｈ ｎａｔｕｒａｌ ｚｅｏｌｉｔｅ ａｎｄ ｐｅａｔ ｗａｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｔｏ ｏｂｓｅｒｖｅ ｔｈｅ （转２１２页） ２１２ 能源研究与信息 ２０１０年 第２６卷 装配过程中的形状位置控制（对线圈、对主引线）、固定绝缘支架的装配、间隙适形材料 配合均应恰当，确保螺钉紧固后并联环与端部线圈成为一个整体，线圈与主引线连接紧密，减 小接触电阻。 电厂安装过程中，对整个定子冷却水系统安装过程应严防异物、焊渣、碎裂密封垫进入 管路，密封衬垫采用聚四氟乙烯板加工成形；严格机外回水管管径、长度控制，定子线圈冷却 水系统管路按相关图纸连接，不遗留与运行无关的连接短管。 投运过程中首先检查系统管路的正确性，确认拆除与运行无关的短接管。其次，加强对 定子线圈出水元件监控，尤其是与并联环相连的相线圈元件温度变化监控和比对，对异常的温 度变化尽早分析处理，防止事故扩大。对于有条件的用户，可考虑安装光纤传感器对并联环温 度进行实时监控。 参考文献： 【１】李伟清．汽轮发电机故障检查分析及预防［Ｍ］．北京：中国电力出版社，２００２． ［２］汪耕，李希明．大型汽轮发电机设计、制造与运行［Ｍ］．上海：上海科学技术出版社，２０００． ［３］ 丁舜年．大型电机的发热与冷却［Ｍ］．北京：科学出版社，１９９２． Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｉｎｎｅｒ ｗａｔｅｒ－ｃｏｏｌｅｄ ｐａｒａｌｌｅｌ ｒｉｎｇｓ ｆｏｒ ｔｕｒｂｏ－ｇｅｎｅｒａｔｏｒｓ ＷＡＮＧ Ｊｉａｎ－ｐｉｎｇ （Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ Ｗｏｒｋｓ，Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｃｏ ＬＴＤ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２００２４０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｏｌｉｎｇ ｆｏｒｍｓ ｆｏｒ ｓｔａｔｏｒ ｃｏｉｌ ｐａｒａｌｌｅｌ ｔｉｎｇｓ ｏｆ ｌａｒｇｅ—ｃａｐａｃｉｔｙ ｔｕｒｂｉｎｅ ｇｅｎｅｒａｔｏｒｓ ｗｅｒｅ ｂｒｉｅｆｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ．Ｔｈｒｏｕｇｈ ａｎ ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｔｏ ｉｎｎｅｒ ｗａｔｅｒ－ｃｏｏｌｅｄ ｐａｒａｌｌｅｌ ｉｒｎｇｓ’ｃｏｏｌｉｎｇ． ｃｉｒｃｕｉｔｓ ｗｈｉｃｈ ａｒｅ ｎｏｗ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｄｏｍｅｓｔｉｃ ｐｏｗｅｒ ｓｔａｔｉｏｎ ｕｎｉｔｓ，ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｏｆ ｉｎｅｒ ｗａｔｅｒ—ｃｏｏｌｅｄ ｐａｒａｌｌｅｌ ｔｉｎｇｓ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｆｉｒｓｔ ａｎｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ｏｆ ｔｙｐｉｃａｌ ｕｎｉｔ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｓｔａｔｏｒ ｃｏｉｌｓ ｕｎｄｅｒ ｖａｒｉｏｕｓ ｗｏｒｋｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｔｈｅｎ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｔｏ ｖａｌｉｄａｔｅ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｔｏ ｉｆｎｄ ｔｈｅ ｃａｕｓｅ ｏｆ ｐｒｏｂｌｅｍｓ．Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｓｔａｎｄａｒｄｓ ｏｆ ｐａｒａｌｌｅｌ ｔｉｎｇｓ ａｎｄ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｒｅｄｅｆｉｎｅｄ，ａｎｄ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ． Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ：ｕｒｂｏ—ｇｅｎｅｒａｔｏｒ；ｐａｒａｌｌｔｅｌ ｒｉｎｇ；ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｆｏｒｍｓ；ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ｏｆ ａｃｃｉｄｅｎｔｓ （接１９２页） ｎｉｔｒｏｇｅｎ ａｎｄ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｒｅｍｏｖａｌ ｅｆｉｃｉｅｎｃｙ ｉｆｎ ｍｉｃｒｏ—ｐｏｌｌｕｔｅｄ ｌａｎｄｓｃａｐｅ ｗａｔｅｒ ｂｙ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ．Ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ａｎｄ ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ ｒｅｍｏｖａＩ ｅｆｆｅｃｔｓ ｗｅｒｅ ａｌｓｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｍｅｍｂｒａｎｅ．Ｒｅｓｕｌｔｓ ｖｅｒｉｔ５ｅｄ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ ｒｅｍｏｖａｌ ｃａｐａｃｉｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｓｙｓｔｅｍ．Ａｂｏｕｔ ８０％Ｏｆ ＣＯＤｃｒ．９５％ｏｆ ＮＨ４ －Ｎ ａｎｄ ４ ｌ％ｏｆ ＴＰ ｃａｎ ｂｅ ｒｅｍｏｖｅｄ ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｔｈｅ ｎａｔｕｒａｌ ｚｅｏｌｉｔｅ ａｎｄ ｐｅａｔ ｃａｎ ｂｅ ｒｅｇｅｎｅｒａｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｂｅｈａｖｉｏｒ ｔｏ ｐｒｏｌｏｎｇ ｔｈｅ ｌｉｆｅｃｙｃｌｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ． Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ：ｚｅｏｌｉｔｅ；ｐｅａｔ；ｎｉｔｒｏｇｅｎ ａｎｄ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｒｅｍｏｖａｌ；ｌａｎｄｓｃａｐｅ ｗａｔｅｒ；ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ
