生物滤池

生物滤池（共11篇）

生物滤池 篇1

摘要：通过曝气生物滤池挂膜研究, 比较不同的挂膜过程优劣。

关键词：曝气生物滤池,挂膜

1 挂膜试验

生物膜是曝气生物滤池的核心, 挂膜时间的长短、生物膜的附着程度及生长情况直接影响其处理效能和实际工程费用, 采用合适的挂膜方法来启动曝气生物滤池, 具有重要的科学和实际意义。本试验采用复合式接种挂膜的方法启动曝气生物滤池。

2 试验装置

试验装置采用两个升流式曝气生物滤柱串联, 按水流经滤柱的先后次序分别为一、二级滤柱, 柱高均为2000mm, 内径150mm。滤柱内填有片状陶粒滤料。

3 试验过程

两级装置在启动期间日平均气温在3-12℃, 平均水温为20℃, p H值在6.8-9.8。每天进行水质监测并做好记录。在本次研究中, 认为污染物去除率达到60%就可以看成启动基本完成。挂膜阶段历时8天到3月24号结束。两滤柱采用两种不同的挂膜工艺。

本试验的挂膜方式采用复合式接种挂膜的方式, 是自然挂膜与接种挂膜的结合, 1#滤柱挂膜过程:取污水处理厂的二沉池回流污泥, 浓度为10g/L, 取2L灌入实验柱1#内进行曝气, 闷曝24h后, 将污泥排掉, 此操作连续进行8次。在此期间, 每天进该厂初沉池出水, 并曝气运行2h, 曝气量50L/h。2#滤柱挂膜步骤:将浓度为10g/L污泥浓度稀释到100mg/L灌入实验柱2#内, 量取体积约为实验柱2#总体积的1/2, 再将初沉池污水灌满滤柱, 静止曝气48h, 曝气量50L/h, 排空液体, 完成一次试验过程, 重复运行4次。

4 试验结果及分析

4.1挂膜阶段两滤柱生物膜的生长情况

在挂膜初期滤料表面有粘稠性物质产生, 到第10天滤柱的陶粒上附着一层灰白色生物膜。1#柱可以很明显的观察到, 2#柱的生物膜1#生长较差。挂膜阶段结束以后, 镜检发现, 1#、2#滤柱陶粒上均生长有生物膜, 菌胶团细菌是生物膜的主体, 边缘有丝状菌、藻类, 并有大量原生、后生动物。试验滤柱中均存在种群丰富、结构完整、功能稳定的生态系统。

4.1.1各柱对COD的去除情况分析

(1) 1#柱对COD的去除情况

挂膜期间曝气生物滤池1#滤柱中COD质量浓度及去除率变化情况表

(2) 2#柱对COD的去除情况

挂膜期间曝气生物滤池2#滤柱中COD质量浓度及去除率变化情况表

1#、2#滤柱对COD的平均去除率依次为67.36%、44.94%, 这说明1#滤柱在好氧异氧菌的生长方面相当明显要好于2#滤柱。采用稀释后的污泥接种滤料上生长的生物膜明显没有采用原污泥方式下生长的好, 宏观表现在对污染物的去除能力上。

5 结语

在本挂膜试验中, 1#滤柱对COD、的去除率63.39%, 2#滤柱对COD、的去除率维持在44.94%、, 可见在挂膜阶段两种工艺对COD都有一定的去除, 但在同样温度、p H值的条件下, 1#滤柱在好氧异氧菌的生长方面明显要好于2#滤柱;1#滤柱填料表面的生物相生长情况也明显优于2#滤柱。采用稀释后的污泥接种滤料上生长的生物膜明显没有采用原污泥方式下生长的好, 宏观表现在对污染物的去除能力上。

生物滤池 篇2

1 实验部分

1.1 含酚废水水质分析

课题组对含酚废水水质进行了分析，监测方法[1]：，及测试结果的统计见表1。

由表1可见，该废水的COD，BODs，硫化物，石油类和氨氮等污染物均处于常见水平，而酚污染则处于较高状态，是这股废水的主要污染物;由于酚类物质易为微生物降解[1]，因此废水的可生化性较好，结果也表明m(BOD5)/m(COD)值较高，平均为0.56。

表1 含酚废水水质及测定方法

1.2 实验装置及工艺参数

本实验采用上向流曝气生物滤池(BAF)对含酚废水进行处理，BAF是一种新型高负荷淹没式三相反应器，它将生化反应与吸附过滤两种处理过程合并在同一构筑物中完成。本实验设计的曝气生物滤池结构见图1，主要是由生物反应过滤区、曝气装置、反冲洗装置等三部分组成，生物反应过滤区由生物滤料层和碎石垫层组成，滤料层采用粒径4-6mm的轻质生物陶粒，高度2.0m，垫层采用10-20mm的碎石，厚度0.2m，滤池有效容积75L;曝气生物滤池所需空气通过布置碎石垫层内的穿孔曝气管直接进入生物滤料层;反冲洗装置采用配水和配气联合系统，实验中把配气管与曝气管合并，把配水管与进水管合并。

本实验设计的工艺参数及操作条件见表2。

表2 实验的工艺参数及操作条件

1.3 降酚菌培养

为了培养出高效的降酚菌类，课题组分别采用炼油废水生化污泥和生活污泥进行微生物培养，培养时控制的参数见表3。

表3 降酚菌培养控制参数

采用炼油废水生化污泥经过近1个月的培养，发现载体上生长了大量的微生物(以浅色疏松的丝状菌为主)，废水中COD有一定的降解(降解量为40―80mg/L)，但是，废水中的酚基本上没有得到降解(降解量仅为2―8mg/L)。这说明，在高浓度酚的存在下，生化污泥中的细菌受到了抑制，缺乏耐酚型微生物。

改用生活污泥进行微生物培养，结果发现，生活污泥中的微生物种类较多，大量的不同类型的微生物为降酚菌的培养提供了菌源;培养效果可从图2反应出来。

结果显示，在3-4d的时间，由生活污泥培养出的生物膜即可达到很强的降酚能力，酚去除率已接近90%;同时镜检发现：生物膜中的菌胶团结构良好，其中含大量的球菌、双球菌、链球菌。

2 结果与问题讨论

2.1 主要污染物的降解

根据酚的可生化性能及进水有机负荷，对含酚废水的处理进行了三种水力停留时间(HRT)的实验，分别为2.5h，2.0h和1.5h主要污染物的平均进、出水变化见表4。

表4 主要污染物的平均进、出水变化结果 mg・L-1

从表4数据发现，因为实验采用的是好氧生化，酚、S2-及BOD5这些易于氧化的物质或指标去除效果最好，NH3-N则没有得到降解，其它如COD和油也有不同程度的降解，

2.2 水力停留时间与去除效果的关系

图3描述了停留时间对COD和酚降解的影响情况，可知，在一定范围内，停留时间对COD和酚的去除率影响不大，均有较好的出水水质和较高的去除率;进一步发现，当停留时间从2.5h减小到2.0h后，COD的平均去除率虽由76.0%降到73.6%，但它的去除负荷却由3.22kg/(m.d) 升高到4.49kg/(m・d);酚的平均去除率虽由95.5%降到93.8%，但它的去除负荷却由1.08 kg/(m3.d) 升高到1.39kg/(m3・d);但是，如果停留时间再进一步减小到1.5h，则降解效果明显下降。本实验的目的在于寻求一种高效的含酚废水的处理方式及较适宜的水力停留时间，使大部分的COD尤其酚得到降解，防止这些污染物在后续的综合生化处理中产生冲击，显然，当水力停留时间为2.0h时，就已经达到了目的：出水中酚的平均质量浓度为8.5 mg/L，平均去降率达到93%，而且此时COD和酚的去除负荷相对也大。

2.3 影响因素

影响BAF对酚降解的因素主要有温度、pH值、水中溶解氧和曝气量。

①温度

微生物降解有机物是随着温度升高而速度加快的，温度低于25℃，菌的活性明显下降，而高于45℃时，菌的活性也受到抑制，处理效果明显降低。试验得出耐酚噬酚菌的适宜温度是25-40℃。

②原水pH值

进水pH值在7.0～8.0范围内较为适宜。由于汽提废水中含有S2-，其氧化后生成酸，若进水pH值偏低时，会造成出水pH值过低，抑制生物膜的活性。

③曝气量和水中DO

试验中发现生物床的微生物容量很大，水力负荷及有机去除负荷都相当高，所需的曝气量相应较大，一般气水体积比为5～8;另外，从BAF不同位置采样分析，发现DO的质量浓度池顶较池底低0.5～1.0mg/L，充分表明耐酚噬酚菌是一种好氧微生物，出水的DO的质量浓度不宜低于2.5～3.0mg/L，若过低，则影响降酚菌的繁殖和活性。

2.4 BAF的反冲洗

随着运行时间的延长，生物陶粒中截留的SS的增多和生物膜的增厚及脱落会造成水头的增加，且会引起陶粒中水和气的分布不均，这时必须对BAF进行反冲洗。反冲周期的长短主要与水力负荷、进水有机负荷有关，也受反冲强度和时间的影响;水力、有机负荷大，滤池中产生的污泥量就多，反冲的周期就短;从装置上安装的压差计显示，反冲洗时装置的水头损失约35～45cm，冲洗周期为2～3 d。实验中对BAF采用气―水联合反冲，反冲洗的气、水强度较小，气强度为8.5～12.5 1/(m・s)，水强度为4.0～8.5 1/(m2・s)，冲洗时间20-30min。

3 结论

①选用生物陶粒作为曝气生物滤池的滤料，利用生活污泥可快速培养出高效的降酚菌种。

②曝气生物滤池作为含酚废水的处理装置，具有设计简单、处理时间短、去除率和去除负荷高的特点。

③含酚废水在进水酚的质量浓度不大于160mg/L，COD的质量浓度不大于800mg/L的条件下，水力停留时间仅需2.0h，经过曝气生物滤池的处理，出水中酚和COD的平均质量浓度分别不大于8.5mg/L和140mg/L，酚的平均去除率达到93%，COD的平均去除率达到73%。

生物滤池 篇3

【摘要】人们的生产和生活会产生大量污水，如何利用设施将这些污水更好的处理是人们长期关注的问题。生物滤池技术，作为新兴的污水处理技术之一，具有高效低耗等特点，备受关注与运用。本文对生物滤池技术，及其在污水处理中的应用进行具体分析，为以后的污水处理提供一定的经验和帮助。

【关键词】污水；处理；生物滤池技术；应用

1、生物滤池技术

随着生活水平的提高，大量污水也随之产生，污水处理逐渐引起人们的重视。为了追求简洁、灵活、易操作的污水处理方式，一些集约化程度较高的新工艺应运而生。在欧洲，生物滤池技术已广泛应用于各类污水处理中，约七成以上的城市污水厂采用生物滤池法。生物滤池技术，应用规整波纹板、陶粒等填料，采用气水反冲洗，产生生物净化和过滤作用的方法。其具有高生物量，并且高低负荷并存。面对不同的污水类型、进水水质指标，可以采取不同的工艺来处理污水。

2、生物滤池技术的工作原理

2.1滤料选择。生物滤池选用的主要滤料是EPS发泡塑料粒子。它来源十分广泛，而且体积与质量都较小，每升约15克，粒径为3～8mm。表面适合微生物生长，耐用性较好。

2.2滤池结构。生物滤池的结构：上部是出水槽、中部是过滤层、下部为空气室。使用孔板与滤网将上部与中部隔离，而中部与下部之间的隔离板则主要是孔板。

2.3工作过程。生物滤池的以周期来进行工作的，一个完整的周期是从过滤开始，到反冲洗结束。在实际运行中，进水通过中心导流筒，流入到滤层的下部，再自下而上穿过滤层；在滤层区的下部布置空气布气管，在滤料的表面会生长微生物生物膜，且数量较多，利用水中的溶解氧，微生物生物膜可以降解一部分的有机物和氨氮，在被出水当中的悬浮物过滤之后，生物膜被截留；水流经过过滤层的顶部滤网，再到出水槽当中，最后由排水管排出。

2.4滤料冲洗。在工作一定的周期之后，生物滤池就要对其中的填料进行反冲洗。若是采用传统的冲洗方法如水、气反冲洗方法，则会由于池中的滤料体积较小的缘故而较达到理想效果，所以这里采用的方法是空气脉冲冲洗工艺。很简单，只要在生物滤池的下部设计一个空气室，以此使得滤料层突然向下膨胀，从而可以进行空气脉冲冲洗。

3、生物滤池的特点

3.1生物滤池的优点。（1）强大的处理能力。由于表面有大量的颗粒填料，滤池的表面积相当可观，这对生物滤池内存在充足的生物体，有了极大的保障。同时填料上所附着的生物膜很薄，有比较高的活性，保障了生物滤池技术的较高的容积与水利负荷。生物滤池可以截留如COD、BOD、SS等很多物质，净化效果较为全面。（2）强大的抗冲击能力。生物滤池的表面积大，不仅可以保障充足的生物体的存在，还可以有其他强大的功能。当不断增加有机负荷之时，因为较高的生物特性，存在于滤料表层的生物膜，就可以迅速的繁殖微生物。此外，水质与水量发生变动对滤池产生的影响也较小，这归功于滤池的整体缓冲能力。实践经验证明，短期冲击负荷在正常负荷2～3倍的数值下，生物滤池的出水水质所发生的变化是相对较小。（3）挂膜简单，启动速度快。实践经验表明，若水温保持在10至15℃之间，生物滤池完成挂膜只需两到三周时间。当滤池不使用时，可以暂时关闭其运行，附着在滤料表层的生物薄膜不会死亡，当恢复运行时，生物膜便可以迅速进入运作状态。所以在水量变化较大的地方，可以使用生物滤池技术进行污水处理。（4）高出水水质。生物滤池的滤料表层所覆盖的高活性生物薄膜，对多种有机污染物，如BOD、COD等可以进行有效截留。填料本身就所具有一定的截留作用，此外生物膜还具有生物絮凝效果，所以可以有效截取与吸附难降解物质。这些，都造成了生物滤池的高出水水质。若是对所处理水进行消毒，其水质则符合国家的生活杂用水的水质标准，那么就可以直接回用了。（5）模块化结构。生物滤池结构模块化，对运行管理、维护以及后期建设都带来了极大的方便。将传统相关技术与生物滤池技术有机结合起来，对污水处理的老厂房进行有效改造，不仅将以前的资源重新利用起来，节约资金，避免浪费，还可以将传统技术中的优点推广到滤池技术上来。（6）生物滤池建设所需占地面积较小，投资比较小。由于数量多、活性高的特点生物膜净化污水时间相对较短。除此之外，生物滤池技术的运行与过滤，是在同一个单元内进行的，所以不需要二次沉淀池，污水处理设备紧凑即可，那么滤池的建设就只需要较小的占地面积，就能满足整个运作。因此生物滤池处理污水时，所需的生物处理面积、体积均很小从而有效节省占地面积以及基础建设投入。

3.2生物滤池的缺点及措施。生物滤池的优点很多，但也存在几方面的缺点需要加以了解，以及采取相应的补救措施。（1）预处理。生物滤池内的填料由于粒径较小，在进水比较高的时候，滤池内的水头就会极易发生损失，从而导致堵塞。所以要增加反冲洗的次数，同时管理上增加许多不便，处理费用也随之上升。面对这种情况，就需要对要进的水预先进行处理。（2）水头的损失大。在上述内容中提到水头极易损失，所以水头的损失就比较大，这是滤池技术与其他污水处理技术相比较下较为欠缺的地方。（3）反冲洗。为了避免滋生细菌，保持池内清洁卫生，要定期更换生物膜，对生物滤池中遗留下来的填料定期反冲洗。在反冲洗的过程中，短时间的缘故导致水力的负荷相当大，水反冲出来之后会直接流回到最初的初沉池里，这是一个巨大的负荷冲击。若是有一个池可以对污泥进行缓冲，就可以减轻水回流而造成的冲击。（4）滤料流失。倘若生物滤池的设计或管理不恰当，则极易造成滤料随着水流流失的后果，进而对滤池造成破坏，降低其工作效率。这些缺点，也正是生物滤池技术未来改进的方向，将这些缺点改善之后，生物滤池技术的实践效果将会更加显著，从而为环境作出更大的贡献。

4、污水处理中生物滤池技术的应用

4.1应用实例。将生物滤池技术应用于某小区的生活污水处理中。工程在2009年3月完工，在试运行2个月之后，5月正式投入运行。在两年的运行期间观察发现，从效果来看，设备的运行情况较为稳定，污水处理效果良好；从经济效益来看，工程共投资110万，与同等情况下采用活性污泥技术相比，每年约节省6万余元，并且出水消毒后，可作为中水回用，提高了资源回收利用率。

4.2去除有机物和悬浮物。生物滤池技术中，曝气生物滤池技术运用广泛，效果显著。其将生物滤池出水与回流污泥混合曝气，将废水中细小的颗粒以及凝聚性较差的生物膜，通过絮凝与吸附性，絮凝成絮体，使其易于沉淀。同时对污水中的有机污染物进行吸附和降解，所以污水在滤池技术运用过程中停留的时间较短。

4.3去除氨氮。污水中的主要污染物就是氨氮，曝气生物滤池技术对氨氮的去除率高达90%。为了保障硝化细菌的生长，将较短的停留时间与污泥有机结合。该硝化作用在各个国家都引起了重视，纷纷对硝化效率进行了实验，并且验证了对氨氮的高去除率。

5、结语

随着污水量的不断增加，人们对污水处理技术和设施也提出了更高的要求。生物滤池在处理污水方面具有高效率、低耗能的特点，对解决水污染与污水生物处理有明顯的效果。除此以外，运行流程短，过程简单，所需费用低，并且池中的有机负荷很高，这样的工艺非常适合那些对环境要求高但资金少、技术水平低的工业，是处理生活污水以及工业产生的低浓度污水的理想技术。

参考文献

[1]王永波.浅谈文昌污水处理厂三期工程生物滤池工艺的特点与运行原理[J].黑龙江科技信息，2010（13）.

[2]林琦.生物滤池在污水处理中的应用[J].环境保护与循环经济，2012（5）.

[3]张杰.生物快滤的应用研究[J].中国给水排水，2004（1）.

曝气生物滤池技术及其应用 篇4

关键词：曝气生物滤池,中水回用,深度处理

一、前言

曝气生物滤池 (BAF) 技术是在生物接触氧化工艺的基础上, 引入饮用水处理过程中过滤的思想, 而产生的一种好氧废水处理工艺[1]。曝气生物滤池是一种高效生物反应器, 集生物反应 (脱碳、硝化、反硝化) 和过滤作用于一体, 滤池后不需要二次沉淀池, 通过反冲洗实现滤池的周期运行。其最大特点是使用了一种新型粒状滤料, 在其表面生长有生物膜, 污水自下向上流过滤料, 池底则提供曝气, 使废水中的有机物得到吸附、截留与生物分解, 该技术既可以用于污水二级处理, 也可以用于污水的深度处理中。本公司已经将其成功的应用于生活污水与工业废水的深度处理以及中水回用系统中, 并取得了良好处理效果。

二、曝气生物滤池的结构与工艺特点

1. 基本结构

本公司设计的上流式曝气生物滤池的基本结构:最底部设有进水和反冲进水管, 进水管上面是钢筋混凝土板, 板上采用滤头用于布水和布气。滤池中部是填料层, 厚度一般为2.5~3m, 滤池上部设有出水槽。

曝气生物滤池的供气系统分两套管路, 置于填料层内的工艺用于工艺曝气, 并将填料层分为上下两个区;上部为好氧区, 下部为缺氧区。根据不同的原水水质、处理目的和要求, 填料层的高度可以变化, 好氧区、厌氧区所占的比例也可有所不同。曝气生物滤池底部的空气管路是反冲空气管。

2. 工艺特点

(1) 采用新型活性滤料 本公司设计的曝气生物滤池采用无机烧结的新型活性滤料, 直径为3~6mm, 具有比表面积大、化学稳定性好、使用寿命长等特点, 一方面起着生物载体的作用, 为生物膜提供良好的生长环境, 另一方面也起着过滤的作用。同时该滤料具有切割气泡的作用, 氧的利用率高。

(2) 具有更高的微生物浓度和有机负荷 由于曝气生物滤池采用的滤料比表面积大, 微生物易于在其表面挂膜, 由此可以保持滤池内有较多的生物量, 实践证明单位体积内微生物量远远大于活性污泥中的微生物量[2], 高浓度的微生物量使得曝气生物滤池的容积负荷增大。

(3) 占地面积小, 基建费用低 曝气生物滤池的容积负荷很高, 可达到5~6kg BOD5/ (m3.d) , 是常规活性污泥法或接触氧化法的6~12倍, 所以它的池容是常规活性污泥法或接触氧化法的1/10左右[3], 大大节省了占地面积和大量的土建费用。

(4) 耐冲击能力强 曝气生物滤池对有机负荷、水力负荷、温度等的变化不像活性污泥法那么敏感, 受外界温度影响小, 适合于寒冷地区[4]。

(5) 工艺流程简单, 易于操作管理 曝气生物滤池工艺将BOD降解、硝化、反硝化、过滤集于一个处理单元, 简化了工艺流程。由于其抗冲击能力强、耐低温, 不会发生污泥膨胀, 因此, 运行管理方便, 效果稳定。

三、曝气生物滤池的应用

本公司设计的某食品工业废水处理工程, 设计能力为4000m3/d, 废水处理工艺为“格栅+调节池+气浮装置+UASB反应器+A/O+BAF+高效过滤+消毒”。深度处理采用三座曝气生物滤池, 单池尺寸4.5×4.5×5.8m, 容积负荷采用3kg COD/ (m3·d) , 气水比3:1。COD、BOD5、SS、NH3-N的去除率分别达到75%、80%、70%、60%。

曝气生物滤池不仅成功的应用于废水的深度处理中, 在中水回用处理中的处理效果也非常好。本公司设计的某学校中水处理系统, 工程设计能力1600 m3/d。采用两级曝气生物滤池, 共四座, 单池尺寸5.2m×5.2m×6m, 容积负荷采用2kg COD/ (m·3d) , 气水比分别为2:1、4:1, 采用两级曝气生物滤池是为了达到深度脱氮的目的。实践证明该工艺处理效率高、出水水质好、能够达到出水回用的要求。

四、曝气生物滤池的不足

曝气生物滤池对于进水的SS要求比较严格, 一般要求不超过100mg/L, 最好控制在60mg/L左右[5]。如果进水SS较高, 会使滤池在短时间内达到设计的水头损失, 发生堵塞, 这样必然导致频繁的反冲洗, 增加了运行费用与管理的不便。这样就增加了预处理的难度, 通常我们会在预处理中增加重力曲筛, 以及使用对悬浮物处理效果较好的水解酸化池, 这样可以有效地控制进入曝气生物滤池的悬浮物浓度。

五、曝气生物滤池的发展趋势

曝气生物滤池技术在欧美应用已较为普遍, 但在中国还处于推广阶段。曝气生物滤池作为一种新型的污水生物处理技术, 具有其显著的优点:处理负荷高、出水水质好、占地面积小、基建费用低、良好的硝化和反硝化能力、适用范围广。综上曝气生物滤池适合在用地紧张、出水水质要求高的中小型污水处理厂使用, 是符合中国国情的处理工艺。曝气生物滤池工艺形式还在不断的推陈出新, 相信在污水的二级、三级处理和脱氮处理中将有更广泛的应用。

参考文献

[1]代莹, 新型污水处理工艺—曝气生物滤池 (BAF) .环境保护科学.

[2]Mac.C and W.S.Compact system reportedly produce effluentcomparable to conventional activated sludge process[J].Water Envi-ronmentTechnology, 1997, 2:39-42.

[3]王炜亮, 毕学军, 张波.曝气生物滤池的特点、应用及发展[J].青岛建筑工程学院学报, 2004, 25 (4) :62-67.

曝气生物滤池流态特性研究 篇5

曝气生物滤池流态特性研究

为了解流体在反应器中的流动特征并为进一步提高反应器处理效率而改善水力条件,通过以KCl为示踪剂的脉冲示踪电导法对上向流曝气生物滤池在不同填料层高度和操作条件下的`水力学特性进行摸拟研究.结果表明,平均停留时间主要受填料高度和水流速度影响,受气速影响较小.曝气生物滤池的流态随填料层高度的增加趋于相对稳定且接近推流;但滤床底部和顶部的流态却受水流速度和气流速度的影响较大且偏离推流.最后,建立了在曝气和不曝气两种操作条件下平均停留时间、流态与填料层高度、水流速度、气流速度的数学模型,这可用来预测反应器的流态变化特征,以改善曝气生物滤池的水力条件.

作 者：凌霄 胡勇有 马骥 LING Xiao HU Yong-you MA Ji 作者单位：华南理工大学环境科学与工程学院,广州,510641刊 名：安全与环境学报 ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF SAFETY AND ENVIRONMENT年，卷(期)：5(4)分类号：X703.1关键词：环境工程 曝气生物滤池 停留时间 流态 模型

生物滤池 篇6

关键词：污水处理；中水处理；曝气生物滤池；生物膜法；滤料 文献标识码：A

中图分类号：X703 文章编号：1009-2374（2015）18-0097-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.18.050

1 曝气生物滤池简介

曝气生物滤池（简称BAF）是一种先进的污水处理技术，兼有生物化学反应和过滤双重功能。主要的工艺特点是在滤池中填装一种特殊要求的粒状滤料，使滤料表面生长出大量微生物，形成了一层生物膜。在滤料底部通入压缩空气（称为工艺用气），提供微生物降解污水中污染物质所需的氧。当污水（如生活污水、城市污水和某些工业废水）中含有较多的悬浮固体物质，在进入曝气生物滤池前，需采用预处理，减少污水中悬浮固体物质的含量，以免滤池过快地被堵塞，常用的预处理方法有沉淀和气浮等。污水通过滤料层，污水中的溶解性有机物和氨氮，可被微生物降解去除，不溶性的颗粒物被过滤去除。沿水流方向，进水端具有大量异氧菌，能快速降解有机物，去除COD、BOD5；出水端存在大量固着的硝化菌，不受泥龄的限制，可产生效果很好的硝化作用，去除氨氮，得到高质量的出水。曝气生物滤池经过一段时间的运行，由于微生物的增长和滤料层中截留了大量进水中的悬浮物，使生物膜变厚，滤料层中的孔隙逐渐被堵塞，引起水头损失增加。通过设在池底的反冲系统进行气、水联合反冲，去除多余的生物膜，可使滤池恢复功能正常工作。利用部分出水作为反冲用水，反冲出水返回处理系统，再进行处理。

曝气生物滤池用于污水处理在国内外已有应用，处理的效果与采用滤料的性质有很大的关系，滤料除了要求有一定的强度、耐水性、耐腐蚀性外，还要求具有较大的比表面积（单位重量滤料具有的总表面积，包括外表面积和内孔表面），可提高滤料层中生物化学反应的速率；密度小，可使反冲洗容易；空隙率大，可使滤料层中能容纳的微生物量大，提高处理效果，加长反冲洗周期；表面粗糙，使微生物容易固着；具有大孔结构，使微生物能进入到滤料颗粒的内部，增大实际有用的比表面积。

曝气生物滤池要求进水的SS浓度不能太高，一般不应高于100mg/L，否则会导致滤料层很快被堵塞，缩短运行周期，反冲洗频繁，故在曝气生物滤池前一般需设置如沉淀池和气浮池等的去除SS的设备。曝气生物滤池还要求进水有机物浓度不能太高，因为有机物在生物降解过程中会引起微生物繁殖，产生大量污泥，也会很快使滤料层堵塞，一般要求进水中的BOD5不超过400mg/L左右。但曝气生物滤池却特别适用于低浓度的污水处理，不受进水浓度低的限制，如可用作给水处理中的受微污染水源水的预处理，去除水中微量的氨氮和有机物，这是曝气生物滤池很突出的一个特点。活性污泥法则相反，不适合用作低浓度污水的处理，一般认为若进水BOD5小于约60mg/L，微生物得不到足够的食料，难于繁殖，形成不了大量絮凝性能良好的活性污泥，使污水处理难以进行。

2 曝气生物滤池应用于污水处理的技术经济特点

2.1 处理效果

曝气生物滤池较适用于浓度较低且B/C值较高的污水处理，与其他污水生物处理工艺相比，曝气生物滤池兼有生物化学反应和过滤双重作用，对去除COD、BOD5、NH3-N、SS或浊度的效果都要比一般的生物处理的好，出水浊度低于5NTU，外观接近于自来水，但对去除TN和TP的效果则较差。若要提高去除TP的效果，可在曝气生物滤池的进水中投加铝盐或三价铁盐，生成铝或铁的磷酸盐沉淀，通过过滤除去。若要进一步去除TN，则需采用较为复杂的A/O型曝气生物滤池或附加其他措施，曝气生物滤池的优势就会相对减小。

目前污水处理出水水质执行的标准或规范有三种：《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）是针对城镇污水处理厂排放的污水；《污水综合排放标准》（GB 8978-1996）是针对其他各种污水；《污水再生利用工程设计规范》（GB 50335-2002）是针对各种不同用途的回用水。其中只有前一个标准GB 18918-2002中的一级标准对TN有要求，后两个标准或规范除景观用水外，对TN都无要求，故曝气生物滤池只要不用在城镇污水处理出水要求执行一级排放标准或要求出水回用作为景观用水，处理效果都是很容易保证的。

曝气生物滤池耐低温的能力较强，受冬季水温下降的影响小，且耐冲击负荷，出水水质较稳定，设备启动快，一般只需约10天就能完成微生物培养，使设备正常工作，而且能适应长时间的间歇运行，即使停止进水数月，也可使微生物保持有一定的活性，一旦再进水恢复工作的速度很快，这是采用其他污水处理工艺难于做

到的。

曝气生物滤池用作深度处理，除了可进一步去除COD、BOD5、SS或浊度外，还可以去除NH3-N，而采用传统的混凝沉淀和过滤方法，则基本上无去除NH3-N的

效果。

2.2 經济性

若要求污水处理的出水达到排放标准的要求（执行GB 18918-2002中的一级标准除外），曝气生物滤池的投资费用与一般的污水处理工艺相比，无十分明显的优势，但运行费用会有显著的降低。若要求污水经处理后达到回用水的水质标准，无论是曝气生物滤池作为二级处理或深度处理，投资费用和运行费用较一般的污水处理工艺都会有很显著地减少，因为一般的生物二级处理工艺的出水水质难于达到回用水的水质标准，必须附加其他费用较高的深度处理工艺。

2.3 占地面积

与其他污水生物处理工艺相比，曝气生物滤池的设备容积要小很多，且不需要二次沉淀池，占地面积要少得多。

2.4 管理方便

曝气生物滤池运行十分平稳，在运行中不需要经常进行水质监测，调整运行参数，操作简单。滤池的反冲洗是该工艺较为繁杂的一项工作，这可采用自动化控制来解决，故曝气生物滤池的管理是十分方便的，可减少管理人员。

2.5 卫生和景观

曝气生物滤池设备的容积较小，与空气接触的表面积很少，仅有微弱的异味产生，属污水生物处理中卫生条件最好的。由于曝气生物滤池的容积小，可置于室内，故采用曝气生物滤池污水处理工艺，在地面上除建筑物和草坪外，见不到庞大的钢筋混凝土池子，具有十分良好的卫生条件和景观。

3 结语

曝气生物滤池与其他污水处理工艺相比，在技术经济上具有各种明显的优势，特别是用作回用水的处理，这些优势格外明显，故将曝气生物滤池用作污水及回用水处理是该项技术今后的主要发展应用方向。

参考文献

[1] 崔玉川，刘振江.城市污水处理厂处理设施设计计算[M].北京：化学工业出版社，2004.

[2] 李亚峰，张娟，张沛泽，白园博.曝气生物滤池的自然挂膜启动分析[J].沈阳建筑大学学报（自然科学版），2008，（6）.

[3] 李亚峰，贾新军，邵茁，等.曝气生物滤池沿滤层高度的工作性能[J].沈阳建筑大学学报（自然科学版），2007，23（5）.

作者简介：李小军（1980-），男，甘肃陇西人，甘肃金桥水科技（集团）股份有限公司工程师，研究方向：市政及工业水处理。

生物滤池的发展状况 篇7

生物过滤技术从20世纪70年代兴起, 由于其有效性、成本低、环境友好的特性, 成为了当今典型的处理水污染的工艺。从开始的普通生物滤池发展到现在的高负荷生物滤池、生物转盘等工艺, 主要在于工艺的不断改进和技术的不断创新。我国在再生水处理、农村废水处理、城市污水处理、工业水处理以及微污染水处理技术上进行了广泛的应用。本文主要对生物滤池的构造和不同类型进行了归纳综述, 为生物滤池的发展提供更好的条件。

1 生物滤池的简介

生物滤池是利用生物膜法进行污水处理的传统工艺。它是在19世纪70年代发展起来的, 比活性污泥法出现的时间早。刚开始的普通生物滤池的有机负荷和水力负荷都是特别的低, 但是净化效果特别的好, 而且刚开始的生物滤池占地面积特别的大, 很容易就形成滤池的堵塞。后来采用处理水回流的工艺, 水力负荷以及有机负荷都大幅提高, 形成了高负荷生物滤池, 使得污水、空气和生物膜3者能够充分接触, 水流的紊动特别剧烈, 后来发展成为了通风情况特别好的塔式生物滤池。生物滤池不断地在进行发展更新, 生物滤池技术也越来越先进[1,2]。

2 生物滤池的构造

典型生物滤池以及构造主要是池体及滤床、排水系统和布水设备等部分构成的。滤床主要是由滤料组成。滤料是为微生物生长提供栖息场所, 一般具有下面特性:为微生物的生长提供大量的比表面积;污水要能够很好的流经生物膜;滤料之间要有足够的空隙率;滤料不但不会被微生物分解, 也不会影响微生物的生长, 具有很好的生物化学稳定性;滤料具有很好的机械强度;滤料的价格很便宜。布水设备, 主要是为了污水能均匀地分布在整个滤床表面上。生物滤池布水设备主要分为2类:旋转布水器与固定布水器系统。池底排水系统的作用是:收集污水和生物膜;保证整个池子通风;为滤料提供支承点。池底排水系统一般是3个部分组成, 池底、排水假底以及滤料放在假底上面。开始的时候排水假底都是采用混凝土栅板, 但是, 塑料板填料发展了, 滤料密度减小, 可采用金属栅板作为排水假底[3]。

3 生物滤池的工艺流程

生物滤池主要工艺流程包括3个部分, 分别是初沉池、生物滤池和二沉池。当污水进入生物滤池的时候, 必须先要进行去除污水中的悬浮物和可沉积物质。当经过初沉池的处理之后, 能够除去一部分的可沉积物质、漂浮物以及油脂, 同时也能够除去20%的BOD, 使得细小固体絮凝成相对较大的颗粒, 加强了固液分离。

接着污水需要经过主要构筑物, 即为生物滤池。在生物滤池内, 由于在填料上挂满了生物膜, 能够很好的对污水中的有机质、BOD、氨氮以及其他相关的指标进行一定程度的降低, 使得水质的标准提高。

二次沉淀池是生物滤池处理工艺的重要组成部分, 主要是使污泥和干净的水进行分离, 使得水质变清澈, 污泥浓缩。它的处理效果能够影响出水水质的好坏和回流污泥浓度[4]。

4 生物滤池的类型

4.1 普通生物滤池

普通生物滤池是刚开始发展的, 也称为滴滤池或者低负荷生物滤池。处理效果比较好, BOD5的去除率能够达到95%以上, 运行的时候也比较稳定, 但是也有不足之处。负荷低, 并且很容易堵塞, 占地面积也比较大, 一般只能够满足不高于1000m3/d的污水处理[5]。

4.2 高负荷生物滤池

为了改变普通生物滤池负荷低的问题, 出现了水力负荷与有机负荷全部比普通生物滤池较高的高负荷生物滤池, 占地面积少, 主要采用连续式运行方式, 停留时间比较短, 因此净化的程度也比较低, 所以在二沉池中的污泥比较多。

4.3 塔式生物滤池

塔式生物滤池的直径小、特别高、形状如塔, 简称为“塔滤”。塔式生物滤池是利用好氧微生物进行水质净化的一种方式[6], 是生活污水与有机工业废水处理的一种很常见的方式。目前, 在石油化工、化纤等行业进行广泛的应用。通过实践可以得到, 塔式生物滤池处理含氰、腈、醛等污水效果比较好。

摘要：生物滤池是当代处理水污染的一种良好的工艺。主要处理过程可分为3大步骤, 分别是初沉池、生物滤池和二沉池。生物滤池的主要类型包括普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池、生物转盘、生物接触氧化和生物流化床六大形式。生物滤池的出现, 是水污染的处理的一大突破。

关键词：生物滤池,水污染处理,生物滤池类型

参考文献

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[3]马立, 自宇.下向流生物滤池低温堵塞问题的分析与研究[J].给水排水, 2005, 31 (1) :37-40.

[4]蒋军, 吴立波.容积负荷对厌氧氨氧化反应器运行影响的研究[J].环境工程学报, 2010, 4 (2) :283-287.

[5]胡和平.生物滴滤池反硝化脱氮试验研究[J].环境工程, 2005, 23 (3) :7-9.

生物滤池处理炼油厂废水 篇8

关键词：炼油厂废水,生物滤池,生化处理,填料

工业废水回用是解决水资源短缺的有效途径之一。工业废水经深度处理后回用可减少新鲜水消耗量,同时减少向环境的排污量,具有可观的经济效益和环境效益。石化废水成分复杂,污染物含量高,采用传统的活性污泥法处理后,出水中COD、BOD5、油含量等仍较高,达不到废水回用的标准[1,2,3,4,5]。

本工作采用生物滤池处理某炼油厂废水(以下简称废水),使废水经处理后达到某些工艺用水的回用指标,减少了污染物排放总量和新鲜水补充量,从而降低了装置的运行成本。

1 实验部分

1.1 废水水质

废水取自某炼油厂污水处理车间二沉池,其中COD为77.31mg/L,BOD5为80.23mg/L,NH3-N、P、油、S2-、酚、Fe的质量浓度分别为7.14,2.96,15.4,3.2,0.97,2.2mg/L。

1.2 材料和仪器

沸石:密度2.16g/cm3,含湿量7%～14%,孔径3.5×10-10～4.0×10-10m,比表面积230～320m2/g;活性炭:表观密度4～5g/cm3,堆积密度0.52g/cm3,含湿量小于5.0%,粒径3.0～15.0mm;建筑陶粒:粒径5～20mm,堆积密度0.5～8.0g/cm3;工程陶粒:粒径3～6mm,堆积密度0.98～1.10g/cm3,密度2.26 g/cm3,比表面积4.11m2/g。

VIS-7220型分光光度计:大连分析仪器厂;OD1012型无油式空压机:美国PUMA集团;LUGB-2201型在线涡街空气流量计:沈阳市斯拓仪器仪表厂;LC-B型在线椭圆齿轮液体流量计:沈阳市斯拓仪器仪表厂。

1.3 工艺流程

生物滤池处理废水的工艺流程见图1。在4个生物滤池中分别加入沸石、活性炭、建筑陶粒、工程陶粒作为填料,滤池填料体积均为1.23L。采用空气鼓风曝气。

1.4 分析方法

采用分光光度法测定废水浊度;采用重铬酸钾法测定COD;采用纳氏试剂比色法测定NH3-N含量。

2 结果与讨论

2.1 生物滤池填料密度

生物滤池填料密度越大,反冲洗强度越大,则需要的能量消耗越大。本实验采用水置换法[6,7,8]测得沸石、活性炭、建筑陶粒、工程陶粒4种填料的表观密度分别为2000,1697,1306,949kg/m3。

2.2 生物滤池挂膜

生物滤池挂膜采用自然挂膜法,水温为14～20℃,由于二沉池出水中还含有一定量的活性微生物,这些微生物随进水进入生物滤池,一部分被吸附或截留在填料表面,它们以废水中的有机物作为营养物质进行生长繁殖,在填料表面形成一层薄薄的、由多种微生物构成的生物膜。静态培养2d后,开始向生物滤池中小流量进水,7 d后,滤池出水水质明显变好,在填料表面发现有初态生物膜,逐渐提高进水流量至14 mL/min后稳定运行。经过45 d的连续运行,COD与NH3-N去除率趋于稳定,表明挂膜已接近成熟,生物滤池挂膜成功。滤池挂膜阶段,进水、出水中COD和ρ(NH3-N)的变化情况见表1。

2.3 HRT对生物滤池处理效果的影响

在进水COD为77.31mg/L、ρ(NH3-N)为7.14mg/L的条件下,考察了水力停留时间(HRT)对生物滤池处理效果的影响,实验结果见图2、图3。由图2、图3可见:随HRT延长,微生物与废水充分接触,废水COD和NH3-N去除率随之提高;当HRT为1.5h时,各种填料对废水COD和NH3-N去除率均较高且趋于稳定,COD去除率高于75%。因此,本实验适宜的HRT为1.5h。

2.4 进水有机负荷对生物滤池处理效果的影响

在HRT为1.5h的条件下,考察进水有机负荷对废水COD去除率、NH3-N去除率和出水浊度的影响,实验结果见图4～6。由图4、图5可见:随进水有机负荷的增加,装有4种填料的生物滤池COD去除率、NH3-N去除率均降低;进水有机负荷为0.74～1.85kg/(m3.d)时,4种填料对COD的去除率均高于77%,且随有机负荷增加,COD去除率变化较小;当有机负荷大于2.41kg/(m3·d)时,COD去除率明显降低。NH3-N去除率随有机负荷增加的变化规律与COD的变化规律相似。故应将有机负荷控制在0.74～1.85kg/(m3·d)。

■活性炭;●建筑陶粒;▲工程陶粒;▼沸石

■活性炭;●建筑陶粒;▲工程陶粒;▼沸石

■活性炭;●建筑陶粒;▲工程陶粒;▼沸石

■活性炭;●建筑陶粒;▲工程陶粒;▼沸石

由图6可见:活性炭滤池出水由于略带黑色而使出水浊度大于进水浊度;建筑陶粒滤池出水和工程陶粒滤池出水浊度较低,基本不受进水有机负荷变化的影响。

◆进水;■活性炭;●建筑陶粒;▲工程陶粒;▼沸石

2.5 曝气量对生物滤池处理效果的影响

在进水COD为114.05 mg/L、ρ(NH3-N)为8.25 mg/L的条件下,考察了曝气量对生物滤池处理效果的影响,实验结果见图7、图8。由图7、图8可见:随曝气量增大,废水的COD去除率和NH3-N去除率也逐渐增高;当曝气量为0.29 L/min时,活性炭、工程陶粒、建筑陶粒及沸石的COD去除率分别为76%,73%,71%,71%,NH3-N去除率分别为83%,63%,72%,51%;继续增大曝气量,COD去除率和NH3-N去除率趋于稳定,或有降低趋势。这是因为,曝气量较小时,生物滤池内的供氧及有机物转移速率满足不了生物增长、繁殖的需要,微生物活性较低,有机物降解速率下降。随曝气量增大,供氧及有机物转移速率增大,微生物活性增高,在进入生物滤池的有机负荷不变的情况下,COD去除率增高。但曝气量增大到某一值时,由于表观气速过快,产生很大的剪切力,使大量的微生物膜从填料壁上剥落流失,COD去除率明显降低。另外,曝气量增大,曝气所消耗的功率增加,相应的运行费用也增高。故曝气量应控制在0.29 L/min左右。

2.6 生物滤池填料的选择

生物滤池填料的选择应综合考虑以下因素:密度适当,所选择的填料能使反冲洗在低耗能条件下进行;足够的硬度,即使在过滤设备中使用许多年仍能保持其原有的颗粒形状和大小;具有高度耐腐蚀性,能避免填料在反冲洗过程中的磨损;多孔性滤料可提供最佳的细菌生长条件。

从生物滤池实验阶段运行情况来看:活性炭由于硬度小、易磨损而使出水浊度最大;建筑陶粒虽然对COD和NH3-N的去除效果较好,出水浊度也很小,但易结块;沸石密度大,不利于反冲洗。在本实验考察的4种填料中,工程陶粒呈球形,密度最小,对COD和NH3-N的去除效果好,且出水浊度能达到废水回用标准。因此,选择工程陶粒作为生物滤池填料。

■活性炭;■建筑陶粒;▲工程陶粒;▼沸石

■活性炭;●建筑陶粒;▲工程陶粒;▼沸石

3 结论

a)采用活性炭、建筑陶粒、工程陶粒、沸石作填料的生物滤池处理炼油厂废水,废水COD和NH3-N去除率随HRT的延长而增加,当HRT为1.5 h时,各种填料对废水的COD去除率均高于75%且趋于稳定。

b)分别装有4种填料的生物滤池随进水有机负荷的增加,COD去除率、NH3-N去除率均降低,进水有机负荷为0.74～1.85 kg/(m3·d)时,装有4种填料的生物滤池对COD和NH3-N的去除率均较高。

c)随曝气量增大,废水的COD去除率和NH3-N去除率也逐渐提高,但曝气量过大,微生物易脱落,故曝气量控制在0.29 L/min左右为宜。

d)工程陶粒对COD和NH3-N的去除效果好,且出水浊度能达到废水回用标准,故选择工程陶粒作为生物滤池的填料。

参考文献

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曝气生物滤池设计的之我见 篇9

关键词：曝气生物滤池,设计

1 主要参数

进水水质 (mg/l) ∶COD 100-1000 BOD550-350 SS 50-350 TKN 15-60 NH3-N10-40

出水水质 (mg/l) ∶COD<40 BOD5<20 SS<20 NH3-N<10 TKN<15

容积负荷NS∶2-6 kg BOD5/ (m3.d) 4-12 kgCOD/ (m3.d)

NS取值与进水、出水水质密切相关。有机物容积负荷越高, 出水中有机物剩余浓度也越大。例如, 城市污水要求出水BOD510-20mg/l, NS可取3.5-5.0, 当要求出水BOD55-10mg/l时, NS则应降为2.5-3.2。当NS>3时, NH3-N的去除受抑制, NS>4时, NH3-N的去除受明显抑制。有硝化脱氮要求时, 还应考虑硝化负荷, 一般为0.3-0.8kgNH3-N/ (m3.d) 。故应根据原水性质及处理要求选取合适的NS值。

水力负荷∶3-6m3/m2.h

去除率∶COD>90%BOD5>90%NH3-N>90%SS>90%

滤料∶滤料选择除粒度、密度、空隙率、机械强度、化学稳定性、不含毒、害物质等方面的要求外, 最重要的是比表面积。比表面积越大, 单位滤料中生长的微生物量越多, 生化处理效率越高。材质可用轻质陶粒、无烟煤、石英砂、塑料等, 以园形轻质陶粒滤料较佳。粒径3-6mm, 滤层厚度2.5-4.5m。

冲洗强度∶水4-10 l/m2.s, 气12-20 l/m2.s, 滤层膨胀率约10%。

冲洗方式∶长柄滤头配水配气。先气洗3-5min, 然后气水联合洗3-5min, 最后单水洗3-5min。通过冲洗把滤层内截留的污泥及老化的生物膜排出, 但冲洗强度不可过大, 以保留足够的活性生物膜, 为下一周期生化处理能力的恢复创造条件。冲洗耗水量为滤水量的7-10%。

曝气∶为微生物提供生长繁殖所需的溶解氧, 并有搅动滤层, 促进老化膜脱落更新的功能。需氧量约0.42-0.8kgO2/kg BOD5, 可用安装于滤板面上的穿孔管或空气扩散器 (曝气头) 配气。为防止水倒流, 反冲洗空气干管及曝气干管的管底应局部抬高至滤池最高水位之上500mm。

工作周期∶24-48h

单格过滤面积∶50-100m2

2 池型

为了保证反冲洗效果, 单池面积不宜太大 (≤100m2) , 平面上通常采用矩形, 单侧配水配气, 纵横向长度比1∶1.2-1∶1.5, 纵向 (短边) 长≤8m并应在横向 (长边) 前端沿全长设配水配气室均匀地配水配气。进水孔位于滤池底板面上。进气孔顶应与滤板底持平或稍低, 孔径 (50-80mm) 不宜过大。某工程设计池横向两端各一米多长无进水进气孔, 滤梁顶面又无平衡孔;进气孔位于滤板底下300mm处, 孔径d100mm, 导致反冲洗时滤池两侧由于滤梁阻隔没有反洗空气通过, 中部则发生严重的射流, 布气显然无均匀可言。

3 滤板、滤梁

曝气生物滤池滤板、滤梁的设计施工要求与给水V型滤池相同, 滤梁设计除了保证纵向强度外还应具备必要的横向刚度, 以抵御滤板安装时可能发生的水平力的作用。滤板、滤梁的强度应比池体砼提高一级, 其制作、安装的精度要求很高, 一般土建单位难以达到, 应交由专业厂家用专用钢模生产。滤板宜采用卧式模具, 每次生产一块, 脱模时间为24h (夏季高温时应不少于16h即两天三脱模) 。为缩短制作、安装周期, 有人曾采用ABS板材制作底模整体现浇滤板, 但因底模凹凸不平, 配气配水不够均匀, 且造价与预制相比增加50-100%。某单位采用立式模具, 据称每次可生产五块。但模具内气体排除困难, 所产滤板气泡很多, 强度很低;钢筋位置难固定, 露筋多;滤板边缘密实度更低, 毛刺、缺损、掉角甚多, 导致全部翻工重做。某工程把滤梁交由滤池土建单位现场浇制, 虽然施工时费煞了苦心, 但拆模后检查仍有不少预埋螺栓偏位过大 (滤板安装位置不足, 一格池甚至多达20块滤板放不下) , 梁身弯曲不直 (突出部位滤头杆插入受阻, 凹陷部位滤板支承面不够, 应力过于集中) , 梁顶面最大水平误差竟达19mm, 直接影响滤板的安装和使用寿命。

4 滤头与开孔率

曝气生物滤池通常采用小阻力配水系统 (长柄滤头) 。滤池进水虽然已经预处理, 其中的悬浮物质仍然较多, 且较粗大, 特别是生活污水粘稠物质多, 水中混有许多塑料薄膜碎片, 对滤头危害很大。为了避免堵塞, 滤头缝隙应比给水滤头宽 (2.0-2.5mm) , 每个滤头缝隙总面积约250-350mm2。开孔比可比给水滤池大, 约0.011-0.015。配气孔直径2.0-2.5 mm, 位置应在滤杆丝扣之下或与滤板底面平, 它与滤杆下端的配水条形孔的距离应保持150-200mm以上。开孔比过大除了影响反冲洗均匀性外, 还导致配水配气稳定性下降 (对反洗系统内其它因素的微小变化敏感) 。某工程采用开孔比0.027, 滤头配气孔 (d=4mm) 位置偏低 (距滤板底238mm, 距配水条形孔仅50mm) , 试运转时发现不仅冲洗不均匀, 产生了强烈的脉冲;而且当空气压力变化气垫层下界面发生波动时, 大量空气从下界面降低的区域内之滤头 (通过配水条形孔) 喷射而出, 即产生所谓"气垫层击穿"现象。

5 承托层

给水V型滤池滤头缝隙窄 (0.25-0.3mm) , 开孔比小 (约0.008-0.01) 配水较均匀, 滤料一般采用均粒 (0.9-1.2mm) 石英砂, 砾石承托层可简化为一层 (粒径2-4mm, 厚100-150mm) 。曝气生物滤池滤头缝隙宽, 开孔比大, 冲洗强度较大, 滤料为3-6mm的陶粒滤料, 砾石承托层建议分为2-4mm, 4-8mm, 8-16mm三层布置, 每层厚50-100mm。

6 滤头防堵

上向流曝气生物滤池从滤板下进水, 水中含较多悬浮物 (特别是塑料薄膜碎片) , 长期运行滤头堵塞难以避免, 一旦出现很难清洗。某污水厂曾因此而导致反冲洗时把滤板掀翻这样的严重后果。设计上除在池壁滤板底高度下设检修人孔外, 还应考虑必要时利用滤池水位迅速地从上而下逆向冲洗滤头把堵塞物排走的相应措施。

7 压缩空气系统

曝气生物滤池与给水V型滤池一样通常采用气动蝶阀控制。后者的动力是压缩空气。压缩空气应经过仔细的过滤、干燥然后通过管道输送到各气动阀门的电磁阀上。压缩空气系统的管道由于接头多, 施工时应注意其气密性。否则会由于漏气导致空压机频繁起动, 既浪费能源又影响空压机的寿命。为减少空压机起动频率, 系统内另配一个较大的贮气罐是必要的。管道材质最好采用不锈钢管 (或无缝钢管) , 焊接接头。通往各格滤池或设备 (反洗水泵、鼓风机) 的支管前端应有控制阀门 (法兰连接) , 便于分段检修。镀锌钢管 (丝扣连接) 接头气密性较差;长期运行内壁生锈, 锈斑一旦脱落便会堵塞电磁阀。某工程采用铝塑复合管, 虽可防止锈蚀, 但因其刚度不足, 运行时在空气压力作用下接头处容易脱开。

曝气生物滤池在我国应用已经十分的广泛, 尤其是在污水的深度处理、用地紧张情况下的城市生活污水处理方面, 其运行的优缺点也十分的明显, 在我国大中城市污水处理厂改造中必将有其用武之地, 但对其不足之处也应该慎重对待!

参考文献

生物滤池 篇10

1 IRBAF技术的特点

该公司目前氧化沟出水的BOD5/COD为0.05～0.10。正常情况下,废水中BOD5约为10 mg/L,为典型的贫营养型水质,水中可被微生物所利用的污染物仅有少量可生化性较差的有机物,以及氨氮等无机污染物。与普通生化系统相比,深度处理生化系统中的微生物主要由贫营养型异养菌、硝化菌和原/后生动物等组成。这些细菌由于营养底物浓度太低或由于其世代周期太长,生长十分缓慢[1]。因此,如何维持系统中的微生物数量是这类废水处理的核心问题,而解决此问题的有效途径是如何降低微生物的流失速率,使系统中微生物的增殖速率超过微生物的代谢速率和流失速率。IRBAF技术能适应贫营养型废水,采用了高密度填料,所形成的特殊生物床集过滤、生物絮凝和生物降解于一体,彻底解决了微生物流失的问题,大幅度提高了系统内活性微生物的数量,表现出较高的处理效率。IRBAF的构造见图2。从曝气管底部的进水经曝气提升形成气水混合液,通过液位差循环回流到生物填料区底部,在填料区上升过程中经过生物氧化、生物吸附及悬浮固体截留,产水通过出水堰外排。

IRBAF技术[2,3]是在传统的生物曝气滤池(BAF)技术基础上发展起来的新型水处理技术。该技术除具有原BAF工艺集生物氧化、生物吸附和截留悬浮固体于一体的特点,还采用新型曝气技术[4,5,6,7]和新型反冲洗技术,防止了沟流和填料板结现象的出现,提高了填料的利用率和反冲洗效率,降低了反冲洗能耗。通过采用新型曝气技术和特性生物填料,在生物滤池内部构成一个大流量内循环水流,利用废水自身的特性迅速培育出对该废水具有良好适应性的优势微生物相,形成专属性能好的生物氧化床。该工艺克服了原BAF工艺的缺点,在炼油废水的深度处理中表现出了较好的生化处理效率和稳定性。

2 运行结果

该公司设计处理废水量为200 m3/h。IRBAF分为五间滤池,并联运行,每间滤池5 m×5 m×5m,共设28支中心管,设计流速15～25 m/h。IRBAF填料分为填料层和承托层,填料高度3m,单间滤池填料体积为100 m3,材质为无机复合材料,气水体积比控制为6:1。IRBAF带有自动反洗系统,正常运行时无需人员操作。目前,该系统已运行3年多,2011年12月进行了标定,IRBAF进出水中COD、ρ(氨氮)和ρ(石油类)的变化分别见图3～图5。

由图3～图5可见,IRBAF进出水COD、ρ(氨氮)和ρ(石油类)平均值分别由153.2,8.8,8.5 mg/L降至82.3,1.4,5.1 mg/L,去除率分别为46.3%、84.1%和40.0%。

IRBAF出水再进入生物活性炭塔和流砂过滤器,处理后COD、ρ(氨氮)和ρ(石油类)分别小于60,15,5 mg/L,达标率(GB8978—1996[8])在98%以上。

3 运行费用和效益

IRBAF运行费用主要为电费,所用设备的实际动力消耗为103 kW,以处理水量200 m3/h、每度电费0.58元计,则处理每吨水运行成本仅为0.30元。IRBAF装置运行后,每年向环境中排放的COD、氨氮和石油类分别减少124.04,12.96,5.95 t,显示了其良好的环境效益。IRBAF出水可作为循环水补水,每年可节水1 680kt,节水效益336万元。

4 结论

IRBAF工艺可用于石化企业含油废水的处理。近一个月的运行试验表明,该工艺出水水质稳定,无需人员操作。IRBAF进出水中COD、ρ(氨氮)和ρ(石油类)平均值分别由153.2,8.8,8.5 mg/L降至82.3,1.4,5.1 mg/L,去除率分别为46.3%、84.1%和40.0%。处理每吨水运行成本仅为0.30元。装置运行后,每年向环境中排放的COD、氨氮和石油类污染物分别减少124.04,12.96,5.95 t,每年可节水1 680 kt,节水效益336万元。

摘要：将内循环曝气生物滤池(IRBAF)用于石化企业含油废水的深度处理。运行试验结果表明,IRBAF进出水中COD、ρ(氨氮)和P(石油类)平均值分别由153.2,8.8,8.5 mg/L降至82.3,1.4,5.1 mg/L,去除率分别为46.3%、84.1%和40.0%。处理1t水运行成本仅为0.30元。装置运行后,每年向环境中排放的COD、氨氮和石油类分别减少124.04,12.96,5.95 t,每年可节水1 680 kt,节水效益336万元。

关键词：内循环曝气生物滤池,氨氮,含油废水,废水处理

参考文献

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生物滤池 篇11

1 试验方法

1.1 试验参数的确定

水力负荷:0.01 m3/ (m2·d) ～0.1 m3/ (m2·d) ;

气水比:0.5∶1～5∶1;

进水有机物浓度COD为205.4 mg/L～289.6 mg/L, 氨氮为16.9 mg/L～48.7 mg/L;

温度为31 ℃左右、pH=7.0～10;

运行周期:8 d～9 d为最佳;

反冲洗方式:先用气反冲, 再启动水泵, 气—水同联合反冲洗, 最后用水冲洗。

1.2 反应器的挂膜及驯化

挂膜启动的主要任务是培养生物膜, 整个过程其实是生物膜的适应过程。启动过程完成的主要标志是系统形成稳定的CODCr和氨氮 (NH+4-N) 去除率。本试验缺氧池以形成稳定的CODCr去除率为挂膜成功的标志, 而好氧池以形成稳定的NH+4-N去除率为挂膜成功的标志。在挂膜期间每天对进出水氨氮、CODCr进行监测。如果氨氮去除率达80%以上, CODCr去除率达到25%, 则认为挂膜成功。

2 试验结果及分析

本试验着重考察氧化剂 (30%双氧水) 投加量、气水比、回流比等影响因素对曝气生物滤池深度处理焦化废水生化出水效果的影响, 并确定该工艺处理焦化废水生化出水的最佳运行参数, 以便为实际工程设计提供优化的设计参数和运行条件。

2.1 氧化剂的投加量对去除效果的影响

2.1.1 氧化剂的投加量对COD去除效果的影响

系统在原水流量为4.0 L/d～6.0 L/d, 气水比为3∶1, 回流比为1∶1的运行条件下, 随着氧化剂投加量的增加, 整个系统对CODCr的去除率逐渐提高, 但当H2O2/CODCr值提高为3后, 再增加氧化剂 (H2O2) 的投加量, CODCr的去除率反而下降, 综合考虑, H2O2/CODCr=3是H2O2的最佳投加量。

2.1.2 氧化剂投加量对氨氮 (NH3-N) 去除的影响

由图1可知, 整个系统对NH3-N的去除较稳定, 没有出现明显变化, 亦即说明氧化剂 (H2O2) 的投加量对NH3-N的去除影响较小。

2.1.3 小结

氧 化剂投加量 (以H2O2/CODCr值计) 为3时, 是氧化剂 (H2O2) 的最佳投加量, 此时既在一定程度上提高了焦化废水的可生化性, 又不会破坏滤池微生物, 对其深度处理产生不利影响。

2.2 气水比对处理效果的影响

2.2.1 气水比对去除COD的影响

本试验在原水流量为4.0 L/d～6.0 L/d, H2O2/CODCr=3, 回流比为1∶1条件下, 考察了5种不同气水比对有机污染物 (CODCr) 去除效果的影响。

由图2可知, 整个系统对CODCr的去除率随气水比的增加先提高然后降低, 气水比为 (2～3) ∶1时系统对CODCr去除率最高。因此, 系统运行时的最佳气水比应为 (2～3) ∶1。

2.2.2 气水比对氨氮 (NH3-N) 去除的影响

气水比的增加, 提高了混合液的溶解氧浓度, 加速了自养型硝化菌的生长繁殖, 进而促进了NH3-N氧化, 提高了NH3-N的去除率;随着曝气量过大, 反应体系中氧的浓度受平衡溶解度限制, 溶解氧不仅不再增加, 过强的湍流反而造成水中溶解氧的解析及填料上生物膜的脱落, 降低了固定化微生物的浓度, 因而影响了好氧段NH3-N的去除。同时, 较大的气水比相应地增加了动力消耗, 因此, 综合考虑运行效果和运行费用, 曝气生物滤池深度处理该类焦化废水时, 最佳气水比为3∶1。

2.2.3 小结

考察气水比对有机物 (CODCr) 和氨氮 (NH3-N) 运行效果的影响及运行费用, 试验建议取最佳的气水比为 (2～3) ∶1。

2.3 回流比对处理效果的影响

2.3.1 回流比对有机物 (CODCr) 去除的影响

试验在原水流量为4.0 L/d～6.0 L/d, H2O2/CODCr=3, 气水比为3∶1的条件下, 考察了5种不同回流比对有机污染物去除效果的影响。

由图3可知, 在上述试验条件下, 回流比为0.5～1时系统对CODCr的去除率最高, 出现上述现象的原因在于回流比的增加致使水力负荷的增加, 相应地进水中有机负荷也增加, 可利用的营养物增多, 加速了微生物活性的提高, 有利于CODCr的去除;但随着回流比增加, 水力负荷相应增大, 加大了水流对滤料表面的冲刷, 使滤料间截留的悬浮物和脱落的生物膜较容易的被出水带出, CODCr去除率下降。

2.3.2 回流比对氨氮 (NH3-N) 去除的影响

试验在原水流量为4.0 L/d～6.0 L/d, H2O2/CODCr=3, 气水比为3∶1的条件下, 考察了5种不同回流比对氨氮去除效果的影响。结果显示, 回流比对NH3-N去除的影响类似于对CODCr去除的影响, 回流比为0.5～1时系统对NH3-N的去除率最高, 其平均去除率为90.63%。

2.3.3 小结

综合考察回流比对有机物CODCr和氨氮 (NH3-N) 运行效果的影响及运行费用, 建议取回流比为0.5∶1, 此时运行效果最佳。

2.4 优化工况下的处理效果

在优化工况下, 原水流量为4.0 L/d～6.0 L/d, CODCr=205.4 mg/L～289.6 mg/L, NH3-N=16.9 mg/L～48.7 mg/L, 水温为25 ℃～35 ℃, pH=7.0～10, 最佳氧化剂投加量 (以H2O2/CODCr) 为3∶1, 最佳气水比为 (2～3) ∶1, 最佳回流比为0.5∶1的工况下运行时, 曝气生物滤池深度处理焦化废水的运行处理效果最佳, 此时CODCr平均总去除率为49.35%、氨氮 (NH3-N) 平均总去除率为91.32%, 并且运行稳定可靠;此时氨氮 (NH3-N) 出水浓度可达GB 8987-1996污水综合排放标准的一级排放标准, 有机污染物 (CODCr) 出水浓度亦可达GB 8987-1996污水综合排放标准的二级排放标准。

摘要：研究了氧化剂 (H2O2) 投加量对焦化废水曝气生物滤池深度处理效果的影响, 同时考察了气水比、回流比对系统深度处理焦化废水的影响, 研究得出:最佳氧化剂投加量 (以H2O2/CODCr质量比计) 、最佳气水比、最佳回流比分别为3∶1, (23) ∶1, 0.5∶1, 此时有机污染物 (CODCr) 、氨氮 (NH3-N) 平均总去除率分别为49.35%, 91.32%, 并且运行稳定可靠。

关键词：焦化废水,曝气生物滤池,氨氮,化学需氧量,气水比

参考文献

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