生物爬床在污水處理工藝中的應(yīng)用

一.概述

隨著社會科技的發(fā)展，城市人口的大規(guī)模增加，城市污水排放量的增加，以及工業(yè)開發(fā)區(qū)的建立，污水的性質(zhì)與早期相比發(fā)生了很大的變化。隨著中國環(huán)境保護(hù)力度的加強(qiáng)，越來越多的省、市、區(qū)著眼于更嚴(yán)格的綜合污水處理工廠排水標(biāo)準(zhǔn)，以減少污染和改善地表水環(huán)境質(zhì)量。因此，需要采用處理效果好、高效穩(wěn)定、占地少、投資低、運行穩(wěn)定的技術(shù)設(shè)計和改造方法?；诖?，提出了一種新的生物曝氣蠕動床法，兼顧了好氧、厭氧、反硝化和除磷過程，是一種便于污水廠改造的新的工藝設(shè)計方法。

二、曝氣生物蠕動床的結(jié)構(gòu)

生物爬床的主要作用是通過好氧微生物降低污水中的BOD和氨氮。根據(jù)載體的性能，可以保持生物的多樣性，好氧、厭氧、兼性細(xì)菌可以共存。這一特性在去除高濃度、大分子、難降解有機(jī)物和氨氮方面有其獨特的優(yōu)勢。布水采用逐級溢流的方式，進(jìn)水管的頂部設(shè)有濾網(wǎng)，下橫管上分布有穿孔管。池中安裝有載體。這種載體的主要特點是空隙小、密度近水、脫氮效果明顯、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。安裝底部曝氣器進(jìn)行曝氣。

三。曝氣生物爬電床的特性

在傳統(tǒng)污水處理工藝中，同步脫氮除磷的機(jī)理是由厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類的微生物菌群有機(jī)配合完成的。在好氧階段，硝化菌通過生物硝化將進(jìn)水中的氨氮和有機(jī)氮氨化成硝酸鹽；在缺氧階段，反硝化菌通過生物反硝化將內(nèi)回流帶來的硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮氣，逃逸到大氣中，從而達(dá)到反硝化的目的；厭氧階段，聚磷菌釋放磷，吸收低級脂肪等易降解有機(jī)物；在好氧階段，聚磷菌吸收多余的磷，通過剩余污泥的排放去除磷。由于在曝氣生物爬床工藝中采用了特殊的海綿作為載體，如圖2所示，微生物在曝氣的作用下進(jìn)入海綿狀載體的縫隙中大量繁殖，堵塞了海綿內(nèi)部的縫隙，無法排出，從而達(dá)到厭氧的條件。會形成載體表面營養(yǎng)良好，中部兼性缺氧，內(nèi)部厭氧的狀況。同時滿足脫氮除磷的必要條件。BOD和NH3-N的去除率分別為85%-95%和85%-99%。生物爬床工藝大大降低了傳統(tǒng)工藝脫氮除磷的建設(shè)成本和運行成本，傳統(tǒng)工藝既需要好氧池，又需要厭氧池和缺氧池。同時在處理同等水量的污水時，大大減少了占地面積。與傳統(tǒng)污水處理工藝相比，曝氣生物爬床具有以下優(yōu)點。

(1)生物負(fù)荷大，平均32g/L，高達(dá)60g/L，是生物處理工藝的5-10倍。

(2)微生物具有很強(qiáng)的抗毒性和抗沖擊能力，對大分子和難降解化合物具有優(yōu)異的降解能力，對高濃度有機(jī)污水和氨氮具有獨特的處理效果。

(3)氨氮在1400mg/L以下的高氨氮廢水可直接進(jìn)行生化處理，突破了廢水中氨氮含量高于200mg/L時，微生物會受到抑制的結(jié)論。

(4)占地面積小，投資少，運行費用低。

(5)污泥量僅為傳統(tǒng)生物處理工藝的四分之一。

(6)具有除臭功能，可減少臭氣污染。

四。曝氣生物爬床與類似傳統(tǒng)工藝的數(shù)據(jù)比較(表1-3)

5.曝氣生物蠕動床處理部分工業(yè)廢水的指標(biāo)(表4-6)

不及物動詞發(fā)展前景

生物爬床工藝的突出優(yōu)點是容積負(fù)荷高，不需要二沉池，因此比其他一般生物處理工藝占地面積小，特別適合土地稀缺的地方和污水處理廠升級改造。由于出水SS的濃度可以達(dá)到很低的水平，可以提供高質(zhì)量的出水，接近過濾后的三級處理水的水質(zhì)，出水BOD5和SS都在10mg/L以下，具有脫氮除磷的能力，尤其是很強(qiáng)的氨氮處理能力。在曝氣過程中，氣泡通過濾料層曲折的縫隙通道上升，空氣在水中停留時間長，空氣利用效率高。而且曝氣是分步進(jìn)行的，微生物在進(jìn)水口消耗大量的氧氣，所以曝氣量大，出水口耗氧量小，可以適當(dāng)分步減少曝氣量，大大節(jié)省了能耗和運行費用。在曝氣生物濾池工藝中，由于各環(huán)節(jié)都有處理設(shè)施，水體暴露在空氣中的面積小，池面積不大，污水廠臭氣低，衛(wèi)生條件好，所以也比較適合對周圍環(huán)境質(zhì)量要求高的場所，如風(fēng)景旅游區(qū)，城市附近或周圍人活動多的地方。因此，曝氣生物蠕動床是現(xiàn)有污水處理廠改擴(kuò)建的一個很好的替代方法，同時，由于其占地面積小，運行費用低。如果用于三級處理以改善現(xiàn)有污水廠的出水水質(zhì)，它可以具有高的水力負(fù)荷，并且所需的面積大約等于一級處理所需的面積。此外，生物曝氣爬行床的污泥齡很長，產(chǎn)生的污泥很少，這對于處理單位污水的工程費用以及污水處理的后期維護(hù)和污泥處置都有很大的優(yōu)勢。與活性污泥相比，污水處理規(guī)模越大，曝氣生物爬床的使用成本越便宜，有利于日污水處理容積超過數(shù)千立方米的大中型污水處理工程。隨著服務(wù)于工業(yè)區(qū)的污水處理廠的大規(guī)模實施以及原有生活污水處理廠的擴(kuò)建和升級?？箾_擊負(fù)荷能力強(qiáng)、脫氮除磷效果高、工程造價和運行費用低、占地面積小的曝氣生物爬床反應(yīng)器必將迎來高頻應(yīng)用期。(來源:武漢理工大學(xué))

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