曝气生物滤池处理化工污水研究_郭桂悦

·22·2008年6月油气田环境保护治理技术与研究曝气生物滤池处理化工污水研究郭桂悦1梁忠越2韩云艳2梁立伟1(1.大庆化工研究中心；2.大庆石化公司塑料厂)摘要曝气生物滤池是80年代末在欧美发展起来的一种新型污水处理技术。它采用了一种新型粒状填料，综合了过滤、吸附和生物代谢等多种净化作用，具有占地小、出水质量好、流程简单、对环境影响小等诸多优点。文章介绍了曝气生物滤池生物膜的形成及净化机理，并取某石化公司化工污水处理厂调节池出水进行了实验，主要对水中COD、BOD、SS去除效果进行分析，结果表明：曝气生物滤池具有较强的抗冲击负荷能力，运转方便、设备简单。关键词曝气生物滤池处理化工污水0引言曝气生物滤池(BiologicalAeratedFilter，BAF)是80年代末在欧美发展起来的一种新型污水处理技术。它采用了一种新型粒状填料，综合了过滤、吸附和生物代谢等多种净化作用，具有占地小、出水质量好、流程简单、对环境影响小等诸多优点。在美国和日本，90年代初已有50多座BAF处理设施投入运行。在国内，BAF处理工业废水还有待于进一步研究和开发利用。1曝气生物滤池生物膜的形成曝气生物滤池中生物膜的培养与形成是该反应器能否正常运行的关键。生物膜的累积形成是物理、化学和生物过程综合作用的结果。附着、固定基本过程为：①有机分子从水中向生物膜附着的生长载体表面输送，其中有些被吸附形成了被微生物改良的载体表面；②水中一些浮游的微生物细胞被传送到改良的载体表面，其中一部分被表面吸附一段时间后，因水力剪切或其他物理、化学和生物作用又解析出来，而另一部分则变成了不可解析的细胞；③不可解析的细胞摄取并消耗水中的底物与营养物质的数目增多。与此同时，细胞会产生胞外酶，将生物紧紧结合在一起，由此，微生物细胞在进行新陈代谢时便形成生物膜累积；④细胞在进入水中或增殖时也可以向水中释放出游离的细胞，见图1所示。2曝气生物滤池生物膜净化机理曝气生物滤池利用填料上生物膜的强氧化降解能力对污水进行快速净化。当污水流经填料表面时，由于填料的粒径一般都较小以及生物膜具有生物絮凝作用，使污水中大量的固体悬浮物被截留，而脱落的生物膜也不会流失。生物膜净化污水的基本过程见图2。当污水中含有足够的有机营养物、溶解氧以及各种所必须的微量元素时，它们经过液相扩散到生物膜的表面，污染物被生物膜的微生物分解和转化，最终形成了各类代谢产物（CO2、H2O等）。新微生物大量繁殖将以前生成的生物膜覆盖，使得生物膜厚度逐渐增加。在生物膜的最外层形成以好氧型微生物为主体的生物膜层，而在好氧层的深部，由于扩散作用制约了溶解氧的渗透，往往形成了厌氧区。在这里，形成的──────────郭桂悦，毕业于辽宁石油化工大学环境工程专业，工学学士，主要研究方向为废水治理。通讯地址：黑龙江大庆大庆化工研究中心，163714水环境中悬浮微生物可逆附着不可逆附着固定微生物生长、形成生物膜微生物向载体表面输送图1微生物附着、固定的基本过程治理技术与研究油气田环境保护第18卷·第2期·23·有机酸在异养菌的作用下转化为CO2和H2O，而氨及硫化氢在自养菌作用下被氧化为各类稳定的盐类。随着厌氧代谢产物增多，固着力减弱，生物膜老化、脱落。3实验3.1实验用水实验用水取自某石化公司化工污水处理厂调节池出水，并按一定比例加入氮盐和磷盐，其水质为：CODCr：600～1000mg／LBOD：200～400mg／LSS：20～100mg／LpH：6～93.2实验装置该曝气生物滤池（BAF）模型为有机玻璃柱，主要特征为：◆采用直径为10.4cm的有机玻璃柱，柱高48cm，内装片状填料。◆填料为粒径在2～8mm之间的陶粒，总高度为30cm。◆反应柱进水采用上流式，空气均从柱的底部进入，与进水充分混合接触。◆承托层选用粒径约5mm的瓷环，承托层高度为5cm。◆进水管、进气管上均设置流量计，以控制流量及流速。◆在柱体的下侧布置有筛板，其作用主要是使布水(气)均匀。3.3挂膜方法实验用活性污泥取自化工污水处理场沉淀池中的回流污泥。反应器的挂膜启动以接种闷曝和连续培养相结合的方式进行。◆取活性污泥1L，加入到反应柱中，再用配制好的葡萄糖营养液加满反应柱。◆闷曝24h，DO维持在2mg/L以上。闷曝结束后换水，重复进行第一步操作。再闷曝3d后，把水放掉。◆闷曝结束后，开始将调节池出水连续培养2～3d，进水量为0.1L／h，停留10h，同时监测出水的COD、SS值。并从填料中取出生物膜，测定生物膜厚度，同时进行微生物镜检，了解挂膜情况。◆重复第一、二、三步操作，直至挂膜成功。参照实际运行经验，挂膜成功的主要标志为：生物膜厚度大于0.2mm，镜检微生物相良好且稳定。3.4实验条件温度：25℃～30℃pH：6～9DO≥2mg/L水力停留时间：6h每隔