有机废水的好氧生物处理技术进展研究_沈万峰

2017年09月第09期城市道桥与防洪收稿日期：2017-06-14作者简介：沈万峰（1979-），男，浙江宁波人，硕士，工程师，从事给水排水处理技术研究工作。摘要：好氧生物处理（AerobicBiologicalTreatment）是废水生物处理中应用最为广泛的一大类方法。在有氧条件下，有机污染物作为好氧微生物的营养基质而被氧化分解，使污染物的浓度下降。好氧生物处理方法一般分为两大类：（1）活性污泥法，是利用悬浮生长的微生物絮体处理有机废水的一类好氧生物处理方法，这种微生物絮体就是活性污泥，它由好气性微生物及其代谢和吸附的有机物、无机物组成；（2）生物膜法，利用微生物在固体表面的附着生长对废水进行生物处理的技术。关键词：好氧生物处理；推流式活性污泥法；生物滤池;MBBR中图分类号：X703.1文献标志码：B文章编号：1009-7716（2017）09-0105-02沈万峰（宁波市城市排水有限公司，浙江宁波315192）有机废水的好氧生物处理技术进展研究DOI:10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.09.0300引言好氧生物处理方法早在一百多年前就被用于污水处理，直到今天，好氧生物处理（AerobicBiologicalTreatment）是废水生物处理中应用最为广泛的一大类方法。在有氧条件下，有机污染物作为好氧微生物的营养基质而被氧化分解，使污染物的浓度下降。与废水的厌氧生物处理方法相比，具有以下优点[1]：（1）生化反应速度快；（2）好氧消化设备简单，基建投资省；（3）运行特性稳定，操作简单。同时也有一定的缺点：（1）供氧系统必须耗费能量，运行费用比厌氧处理方法高；（2）好氧降解的主要副产物是剩余的微生物，因此产生大量的二次污泥。好氧生物处理方法一般分为两大类：（1）活性污泥法，是利用悬浮生长的微生物絮体处理有机废水的一类好氧生物处理方法，这种微生物絮体就是活性污泥，它由好气性微生物及其代谢和吸附的有机物、无机物组成。（2）生物膜法，利用微生物在固体表面的附着生长对废水进行生物处理的技术。主要用于固定床（FixedBed）生物处理技术和流化床（FluidBed）生物处理技术中，如生物滤池、生物转盘、生物接触氧化、生物流化床等工艺。这一类方法的共同特点是通过废水与生物膜的相对运动，使废水与生物膜接触，进行固液两相的物质交换，并在膜内进行有机物的生物氧化与降解，使废水得到净化，同时，生物膜内微生物不断得以生长和繁殖。1传统好氧生物处理技术介绍1.1推流式活性污泥法(CAS)废水和回流污泥从曝气池的一端同时进入反应系统，水流呈推流式。其中标准活性污泥法的基本流程如图1所示。它包括初沉池、曝气池、二沉池和污泥回流装置四个单元。在曝气池内，污染物浓度（F）与微生物的生物量（M）的比值F/M值沿流程不断降低，在其末端，污染物浓度，即F值已降到很小，而活性污泥生物则进入稳定生长期，出水水质良好[2]。在标准活性污泥法的基础上，人们通过改变曝气池的各种运行参数，如混合液悬浮物浓度、曝气量、停留时间、BOD负荷、废水注入方式等等，以期减少基建投资、降低处理成本或达到节能、提高处理能力等目的。出现的问题主要有：（1）由于世界各国城市化率的不断提高，用地紧张情况与日俱增，因而需在CAS工艺的基础上，研究开发用地更为节省的新工艺；（2）在工艺运行过程中，产生和存在臭图1标准活性污泥法的流程图防洪排水105城市道桥与防洪2017年09月第09期味问题、剩余污泥二次污染问题；（3）日趋严重和普遍的水体富营养化问题，要求污水处理工艺不仅具有有机物的去除功能，同时要求具有对废水中氮、磷的有效去除，CAS做不到这一点；（4）随着能源供应日趋紧张，CAS能耗高的缺点越来越突出；（5）城市人口的快速增加、人们生活水平的不断提高，城市污水的排放量亦与日俱增，且废水中所含污染物的种类日趋复杂化，在一定时期内容易导致CAS工艺的超负荷运行，以及运转不稳定等问题。1.2生物滤池（Biofilter）生物滤池（Biofilter）是最早出现的一种生物处理方法，又称洒滴池，结构简单，管理方便。图2所示为普通生物滤池的工艺流程，它主要包括以下几部分：（1）滤床，一般采用碎石、卵石或炉渣等滤料，铺成厚度约1.5～2.0m的滤床，生物膜便长在滤料上。（2）配水与布水装置，其作用是使污水均匀洒向滤床。（3）排水装置，在滤层底部汇集经滤床处理的水，通过二沉池排出。生物滤池根据承受负荷的能力分为普通生物滤池和高负荷生物滤池。生物滤池的优点是结构简单、基建费用低，缺点是占地面积大，处理量小。2新型高效好氧生物处理技术介绍移动床生物膜反应器（movingbedbiofilmreactor,MBBR）是一项新型高效的好氧生物处理技术，现介绍如下：MBBR工艺的核心部分为