曝气生物滤池处理生活污水的试验研究_尤子敬

1引言曝气生物滤池作为一种新型污水处理技术，是继滴流滤池和干燥过滤系统之后的第3代废水处理生物膜反应池，具有生物膜工艺的技术优势和有效的空间滤池作用，属固定床生物膜反应器。反应池中采用新型粒状填料，通常还装有曝气系统以提供足够的氧气，当废水在垂直方向上通过填料层时，填料上附着生长的生物膜利用水中的溶解氧对污染物进行氧化分解以及填料对废水中的悬浮物进行过滤截留共同去除废水中的污染物，从而达到处理废水的目的［1-2］。2工艺原理国外从20世纪初开始对曝气生物滤池进行研究，于20世纪80年代末基本成型，后不断改进，并开发出多种形式。在开发过程中，充分借鉴了污水处理接触氧化法和给水快滤池的设计思路，集曝气、高滤速、截留悬浮物、定期反冲洗等特点于一体。其工艺原理为：在滤池中装填一定量粒径较小的粒状滤料，滤料表面生长着生物膜，滤池内部曝气，污水流经时，利用滤料上高浓度生物膜量的强氧化降解能力对污水进行快速净化，此为生物氧化降解过程；同时，因污水流经时滤料呈压实状态，利用滤料粒径较小的特点及生物膜的生物絮凝作用，截留污水中的大量悬浮物，且保证脱落的生物膜不会随水漂出，此为截留作用；运行一定时间后，因水头损失的增加，需对滤池进行反冲洗，以释放截留的悬浮物并更新生物膜，此为反冲洗过程。3曝气/间歇曝气生物滤池工艺流程间歇曝气生物滤池装置是对常规曝气生物滤池在减少能耗和提高脱氮除磷效能方面进行的改良。在原有常规曝气生物滤池的基础上，将二级滤柱过滤时的稳态曝气通过加设时间继电器、电磁阀，改装成间歇曝气，使过滤时二级滤柱中包含有交替的好氧缺氧段，其工艺流程见图1［3-4］。曝气生物滤池处理生活污水的试验研究尤子敬（沈阳市环境保护局和平分局，辽宁沈阳110000）摘要：采用曝气/间歇曝气生物滤池处理生活污水的动态模拟方法，考察了该种形式的曝气生物滤池在不同的间歇时间下对COD去除效果的影响。关键词：曝气生物滤池；挂膜；反冲洗；生活污水Abstract：Thedynamicsimulationmethodofaeration/intermittentaerationbiofilterontreatmentofdomesticsewagewasadopted,andthentheeffectonCODremovalunderdifferentintermittenttimewasinvestigated.Keywords：aerationbiofilter;biofilm;backwashing;domesticsewage中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1674－1021（2009）11-0054-03收稿日期：2009－10－13；修订日期：2009-11-02。作者简介：尤子敬，男，1956年生，高级工程师，主要从事环境保护管理工作。反冲洗泵进水水箱放空管曝气泵流量计测压板2#出水管接自来水管溢流管1#进水管1进水管2反冲洗管1反冲洗管2图1间歇曝气生物滤池装置工艺流程54环境保护与循环经济项目COD/（mg·L-1）NH4+-N/（mg·L-1）色度/度水温/℃浊度/NTU浓度109.1～465.41.91～20.094.16～73.5612.3～23.015.89～256.57表2试验用水水质参数原水由高位水箱进入平衡水箱，平衡水箱内的压力流通过液体转子流量计进入一级滤柱底部，采用上流式过滤。过滤出水由一级滤柱顶部出水口流入二级滤柱底部，经过滤后由二级滤柱顶部出水口出水。曝气采用空气压缩机供气，气体由气体转子流量计控制气量，经由插入滤柱底部的穿孔管对滤柱进行曝气。定期对曝气生物滤池进行反冲洗。由于旧的生物膜的脱落、污水中的SS等杂质的积累在运行后期严重地影响处理效果，需对滤料层进行反冲洗。反冲洗水源为自来水，反冲洗水经转子流量计由滤柱底部往上进水，反冲洗曝气由空气压缩机供气，从滤柱底部进行曝气，冲洗废水由滤柱顶部的溢流口排出。本试验接种污泥取自沈阳北部污水处理厂曝气池内活性污泥，采用逐步加大流量，用模拟的生活污水进行驯化的方法进行接种挂膜。4试验条件和方法4.1滤料本试验采用多孔陶粒生物滤料，其化学成分见表1。多孔陶粒生物滤料具有多种优点，如比表面积是常规滤料的4~6倍，易于挂膜，微生物不易流失，即使长时间不运转也能保持其菌种等［5］。多孔陶粒生物滤料集过滤、生物吸附和生物氧化为一体，单位体积处理污水效率提高4～6倍；堆积密度1g/m3，大大降低了污水处理的运行费用，比常规滤料运行费用降低30%；球型生物滤料使充氧效率提高，节省能源消耗；比重小，强度高，耐冲洗，不堵塞；具有较高的性能价格比，有利于曝气生物滤池工艺的推广和普及［6］。4.2试验用水试验采用配制的模拟生活污水，其水质状况见表2。4.3水质分析方法［7］本试验具体定期检测的