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石英砂曝气生物滤池在城镇污水深度处理中的 应用

发表作者:admin 发表日期:2020-07-18

城镇污水深度处理——生物膜(英文:Biofilm)法污水处理工艺(曝气生物滤池),着重介绍该工艺原理、特点、工艺流程和存在问题。
城镇污水深度处理,生物膜法,曝气生物滤池BAF
城镇污水处理(chǔ lǐ)厂一般采用二级生化处理工艺,处理后废水直接排放。若对该部分废水进行深度处理,可实现中水回用,节约水资源,保护环境。对城镇污水进行深度处理的 目的 ,是进一步去除二级处理后水中的 COD,悬浮物、溶解性有机物、氮等污染物质。经过二级生化处理的 出水含有大量的 活性污泥碎片,是二级出水水质指标CO
  D、BOD5和SS的 主要成份。九游会官网登录入口地表水污染显而易见,地下水的污染却是触目惊心。中国13亿人口中,有70%饮用地下水,660多个城市中有400多个城市以地下水为饮用水源。但是据介绍,全国90%的城市地下水已受到污染。城镇污水厂二级处理在温度较低时出水中NH3-N含量较高,选择三级处理工艺应考虑(consider)CO
  D、BOD5、SS的 进一步去除,同时,还应重点考虑NH3-N的 去除效果。流动床生物氧化硝化法适用于高质量的 再生水处理,但载体易流失;活性炭吸附法适用于高质量的 再生水处理,但活性碳需定期更换、再生;而生物接触氧化法比较适于城镇二级处理出水水质,同时适合大中规模的 处理水量。
在接触氧化法脱氮工艺中,曝气生物滤池是比较可行的 。九游会官网登录入口关于水污染的话题不断被提起,特别是地下水污染问题,以此来引起大家对水污染严重程度的关注,民众环保意识的觉醒,对水污染的关切程度达到了空前。曝气生物滤池是通过曝气系统供氧,同时曝气生物滤池采用多孔生物载体,具有较大的 比表面积,传质性能好,适合三级处理(chǔ lǐ)低浓度下硝化细菌的 附着生长,对NH3-
  N、BOD5、COD有高效的 去除作用。曝气生物滤池(BiologicalAeratedFilter,简称BAF)是20世纪80年代末在欧美发展来的 一种新型的 污水处理技术,它是由滴滤池发展而来并借鉴了快滤池形式,在一个反应器内同时完成了生物氧化和固液分离的 功能,不需设置二沉池。世界上首座曝气生物滤池于1981年诞生于法国。随着环境对出水水质要求的 提高,该技术在全世界城市污水处理中获得了广泛的 推广应用,目前,在全球已有数百座大小各异的 污水处理厂采用了BAF技术,并取得了良好的 处理效果。

  一、工艺原理
曝气生物滤池是借鉴污水处理接触氧化(oxidation)法和给水快滤池的 设计思路,将生物降解与吸附过滤两种处理过程合并在同一单元反应器中,以滤池中填装的 粒状填料(如陶粒、焦炭、石英砂、活性炭等)为载体,在滤池内部进行曝气,使滤料表面生长着大量生物膜,当污水流经时,利用滤料表面上所附生物膜中高浓度的 活性微生物的 强氧化分解作用和滤料粒径较小的 特点,充分发挥微生物的 生物代谢、生物絮凝、生物膜和填料的 物理吸附和截留作用以及反应器内沿水流方向食物链的 分级捕食作用,实现污染物的 高效清除,同时利用反应器内好氧、缺氧区域的 存在,实现脱氮除磷的 功能。
曝气生物滤池的 功能及原理:

  ①进行生化反应,生物降解BOD,COD
有机感染物+O2=CO2+H2O+能量

  ②进行硝化反应,去除水中氨氮
NH4+1.5O2=NO2+H2O
NO2+0.5O2=NO3

  ③进行反硝化反应,去除水中硝态氮
2NO3-+2H+=N2+H2O+5/2O2

  ④去除水中悬浮物
曝气生物滤池的 最大特点是使用了滤料,在其表面生长有生物膜。通过对滤料表面的 电镜照片观察,在滤池中存在种群丰富,结构完整,功能稳定的 生态系统。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,定期地利用处理后出水进行反冲洗,排除增殖的 活性污泥。由于曝气生物滤池独特的 设计和全新运行方式,在同一个池中既有好氧区、又有缺氧(hypoxia)区,可以在COD得到降解的 同时对污水中的 NH3-N实现硝化和反硝化。
对于难生物降解的 废水,曝气生物滤池的 微生物黏附在颗粒填料表面,可接种和驯化特殊菌(fungus)种,提高难降解废水的 处理效果。另外,由于大量的 微生物生长在粒状填料粗糙多孔的 表面,微生物不会流失,即使长时间不运转也能保持其菌种。这样,使其运行管理非常简单。曝气生物滤池的 粒状填料对微生物有富集作用,即使在处理低浓度废水时,填料表面微生物浓度也很高,所以曝气生物滤池处理低浓度废水时仍能具有较高的 去除率,而且挂膜时间短,使系统能够很快进入正常运行状态。

  二、工艺特点

  ①BAF水力负荷高、容积负荷大、水力停留时间短、出水水质好。

  ②BAF占地面积小,基建投资省。BAF反应时间短,具有同步去除COD及SS的 功能,可不设二沉淀池。

  ③菌群结构合理。传统的 活性污泥法微生物的 分布相对均匀(jūn yún),而在BAF中沿污水流程能形成不同的 优势生物菌种,可使有机物降解、硝化/反硝化能在同一个池子中发生,简化了工艺流程。在距进水端较近的 滤层中,污水中的 有机物浓度较高,各种异养菌占优势,主要是去除BOD;在距出水端较近的 滤层中,污水中的 有机物浓度已较低,自养型的 硝化菌占优势,可以进行氨氮的 硝化反应。

  ④在设置回流或单独设置反硝化段的 情况下可以实现较好的 脱氮效果。

  ⑤耐冲击能力强。石英砂为使污水达到排入某一水体或再次使用的水质要求对其进行净化的过程。BAF滤池的 滤层内保持着高浓度的 生物量,对水质、水量及温度变化有较强的 适应性,不像活性污泥法那么敏感。

  三、工艺流程
单个曝气生物滤池可完成碳化、硝化、反硝化、除磷等功能,与其他工艺组合可进行一般城市污水或工业废水的 三级处理。
曝气生物滤池(BAF)工艺具体流程为:污水厂二级出水进入集水井,经泵提升后,进入曝气生物滤池进行好氧处理,同时向曝气生物滤池内投加铝盐,出水经消毒处理后可进行中水回用。
城镇污水厂二级出水经上述工艺进行深度处理后,可达到中水回用水质要求,可以进行循环再利用,主要用于不与人体直接接触的 用水,如便器的 冲洗,地面、汽车清洗,绿化浇洒,消防,工业普通用水等,达到节约资本,保护环境的 目的 。

  四、存在问题

  ①对进水的 SS要求较高,SS一般不超过100mg/L,最好控制在60mg/L以下,这就要求强化一级处理,往往需要投加絮凝剂,使得污泥量增加,运行费用提高。

  ②生物除磷效果不好,多采用化学法除磷。
然曝气生物滤池技术发展较快,但其反应机理与反应动力学的 研究尚待深入,有关反应机理的 理论体系还有待完善,但随着现代生物检测(检查并测试)技术的 发展,有关曝气生物滤池处理机理的 研究将有望取得突破。随着现代材料科学的 发展,利用各种新型材料作为曝气生物滤池滤料,可使曝气生物滤池降解污染物的 能力将大大提高,因此,曝气生物滤池在污水处理中将发挥更大的 作用。(来源:谷腾环保网)

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