挂膜方式对曝气生物滤池的影响_傅金祥

曝气生物滤池本质是利用填料上生物膜内各种微生物的代谢活动来去除污染物质，达到水质净化的目的。生物膜是整个水处理构筑物的核心，生长良好的生物膜是反应器稳定运行的基础，为了更好地发挥曝气生物滤池的生物氧化功能，必须在滤料表面形成稳定的生物膜。目前，应用最广泛的挂膜方法有自然挂膜法、接种法、循环挂膜法、快速排泥挂膜法等，采用不同的挂膜方式，在滤池挂膜时间、生物膜生长状况方面都会存在一定的差异。挂膜时间的长短直接影响着工程投入使用的进度，生物膜的生长状况会影响曝气生物滤池的处理性能。因此，有必要对曝气生物滤池的挂膜方式进行研究，寻求一种历时短、生物膜生长好的启动方式。本试验采用新型接种挂膜法和自然挂膜法进行对比，以期找到挂膜期间合适的运行工况和对挂膜有影响的一些因素，用以指导生产实践，以达到缩短挂膜时间的目的。本试验分为两级反应柱，采用内径!75mm的有机玻璃柱，高3000mm，1级滤柱装有粒径为3.5!5.5mm天然陶粒滤料，2级滤柱装有粒径为2.54.2mm天然陶粒滤料，承托层厚度均为300mm，滤料层高2000mm，柱底部设曝气和气水反冲洗装置，采用上向流过滤，1级滤柱的流速由转子流量计控制，2级滤柱的进水直接用滤柱1级的出水。试验装置见图1。本试验采用配制的模拟生活污水，由工业葡萄糖、氯化铵、磷酸氢二氨、二水硫酸锰、七水硫酸镁、磷酸二氢钾、氯化钙、碳酸氢钠等配制而成。水质情况见表1。傅金祥1，陈正清1，赵玉华1，朴芬淑2，周晴1，杨青1(1.沈阳建筑大学市政与环境工程系，辽宁沈阳110015；2.沈阳大学建筑工程学院，辽宁沈阳110044)对新型接种挂膜与逐渐增加流量的自然挂膜两种方式进行了比较和分析。结果表明，挂膜后期前者的COD去除率可达90.36％，NH3-N去除率可达70.14％，后者则为87.69％和34.67％。前者生物膜生长情况好于后者，生物膜的成熟期缩短了4d；采用两级反应柱可以增加曝气生物滤池对NH3-N的去除效果。污水回用；曝气生物滤池；挂膜；生物活性X703.1A1000-3770(2006)08-0042-04收稿日期：2005-06-10基金项目：辽宁省自然科学基金项目（20022007）作者简介：傅金祥(1955-)，男，博士后，教授，博士生导师，主要从事水处理技术研究；联系电话：13700057161；E-mail：czqfj@sina.com。Fig.1Testdevice����������������������������������������������������������������������������������������������������������������第32卷第8期2006年8月Vol.32No.8Aug.,2006!DOI:10.16796/j.cnki.1000-3770.2006.08.011本试验主要检测项目及方法见表2。所有测定方法均按照“水与废水监测分析方法第三版”（国家环保局1989年）进行。本试验1#滤柱采用逐渐增加流量的挂膜方法。试验初期进水量为4.4L/h（滤速1m/h)，曝气量25L/h。第8d取样后进水流量增加到8.8L/h（滤速2m/h)，曝气量不变；第14d取样后进水流量增加到13.2L/h（滤速3m/h)，曝气量增加到37.5L/h。2#滤柱采用新型接种挂膜法，接种污泥取自沈阳北部污水处理厂二沉池的回流污泥池，即先分别取100L该污水厂二沉池回流污泥及原先配制好的营养物质灌入2#柱的一、二级滤柱。连续闷曝24h（曝气量25L!h）后将混合液排空，进原水。此操作共进行3次。在此期间每天下午先以10L/h的流量进原水，曝气量为25L/h，运行1h，然后取水样并测定其水质指标的变化情况。（取完水样后继续闷曝）自倒入污泥起3d后直接通入要处理的水逐步提高滤速启动，使微生物逐渐适应进水水质。试验第4d进水滤速1m/h，曝气量25L/h，第8d进水滤速增加到2m/h，曝气量不变，此阶段又运行了5d。1#、2#滤柱二级出水COD、NH3-N、色度、浊度等分别见图3图6。在挂膜期间，可以观察到1#滤柱在挂膜初期滤料表面慢慢有粘稠性物质产生，从第7d以后才略有一些灰白色斑点，随后斑点继续扩散，到第10d后滤柱的陶粒上附着有一层薄薄的灰白色生物膜。而2#滤柱在连续三次接种之后，滤料表面就已经有了一层像藻类一样的粘性物质，到第6d后取出反应柱中的陶粒进行镜检，发现陶粒上已生长有生物膜，其中菌胶团细菌是生物膜的主体，边缘有丝状菌、藻类生长，并有大量原生动物和后生动物，如草履虫、鞭毛虫、滴虫、轮虫、线虫等。试验滤柱中存在种群丰富、结构完整、功能稳定的生态系统。微生物镜检图见图2。分析生物膜的形成过程:往滤柱中倒入接种污泥后，少量污泥被截留附着在滤料表