曝气生物滤池工艺的应用研究_刘晓黎

收稿日期:2007—08—03作者简介:刘晓黎(1969—),男,山东泗水人,济宁职业技术学院讲师,研究方向:现代教育技术。第29卷第3期济宁学院学报2008年6月Vol.29No.3JournalofJiningUniversityJun.2008文章编号:1004—1877(2008)03—0046—03曝气生物滤池工艺的应用研究刘晓黎(济宁职业技术学院,山东济宁272037)摘要:曝气生物滤池在普通生物滤池的基础上,借鉴给水滤池工艺原理而开发的污水处理工艺,是近年来国内外发展较快的一种废水好氧生物处理新工艺。论文通过分析国内外一些曝气生物滤池的实例,结合具体工程,对曝气生物滤池合适的工艺设计参数进行了初步探讨,并对在运行中的优缺点进行了初步评价。关键词:城镇污水;曝气生物滤池;小试试验;滤料;HRT;脱氮除磷;应用研究;优缺点评价中图分类号:X703.1文献标识码:A近年来,随着我国城市化战略的实施,城镇建设的步伐明显加快,在推动经济发展的同时,其带来的环境问题日益显现,尤其是城镇污水处理问题更加突出。我国现有城镇两万多个,而城镇生活污水处理率还不到1%,城镇污水是造成我国水环境污染的主要原因之一,因此,城镇污水未经处理直接排放不仅造成中小城镇自身区域内的环境污染日趋严重,而且致使一些城镇污水成为了区域性水环境污染的重要污染源,加剧了我国水资源严重缺乏的现状。2001～2005年的污水排水增长率0.8%,2006～2010年污水排放年增长率为0.1%,这样到2010年我国的年污水排放量为763亿吨。其中工业废水的排放量呈紧缩稳定趋势,而城镇生活废水排放量却越来越占据了污水排放的主导地位。目前我国两万多个中小城镇绝大多数没有污水处理设施,在新开发的居民小区、旅游风景点、度假村、疗养院、机场、铁路车站、经济开发区等分散的人群聚居地,其污水绝大多数未经处理就直接排放。同时,与城镇建设同步实施的环境保护设施建设明显滞后,随之而产生的污水污染问题将成为环境保护问题的主要矛盾,甚至成为阻碍社会经济发展的重要因素。因此,切合实际地按照中小城镇区域性特点,研究开发适合城镇的污水处理技术和模式具有很大的必要性和紧迫性,对促进社会经济的可持续发展具有重要意义。目前,国内外在城镇污水处理技术的研究与应用方面主要采取了厌氧水解-高负荷生物滤池、生态滤池、淹没式生物膜反应器、稳定塘、人工湿地等方式。其中曝气生物滤池(BiologicalAeratedFilter)简称BAF,是20世纪80～90年代在普通生物滤池的基础上,借鉴给水滤池工艺原理而开发的污水处理工艺,是近年来国内外发展较快的一种废水好氧生物处理新工艺,它是普通生物滤池的一种变形形式,也可看成是生物接触氧化法的一种特殊形式,即在生物反应器内装填高比表面积的颗粒填料,以提供微生物生长的载体,并根据进出水流向不同分为下向流或上向流,污水由上而下或由下而上流过滤料层,滤料层下部鼓风曝气提供生化反应所需的氧气,在填料表面附着生长的微生物的作用下,污水中的有机污染物得到净化,同时填料起到物理过滤作用。曝气生物滤池与其他生物处理工艺相比较具有如下优点:1.占地面积小,基建投资省。曝气生物滤池之后不设二次沉淀池,可省去二次沉淀池的占地和投资;2.出水水质高;3.氧的传输效率高,曝气量小,供氧动力消耗低;4.抗冲击负荷能力强,耐低温;5.易挂膜,启动快;6.曝气生物滤池采用模块化结构,便于后期改建、扩建。其最大优点是集生物净化和物理过滤于一体,不需设置二沉池,处理工艺流程简单。通常,曝气生物滤池主要有以下三种形式:1.BIOCARBONE污水从滤池上部流入,下向流流出滤池。在滤池中下部设曝气管(一般距底部25～40cm处)进行曝气,曝气管上部起生物降解作用,下部主要起截留SS及脱落的生物膜的作用。运行中,因截留了SS及生物膜的生长,水头损失逐渐增加,达到设计值后,开始反冲洗。一般采用气水联合反冲,底部设反冲洗气、水装置,BIOCARBONE属早—46—期曝气生物滤池,其缺点是负荷仍不够高,且大量被截留的＆＆集中在滤池上端几十厘米处,此处水头损失占了整个滤池水头损失的绝大多数,滤池纳污率不高,容易堵塞,运行周期短。最新的曝气生物滤池有法国Degremont公司开发的BIOFOR和OTV公司开发的BIOSTYR,克服了BIOCARBONE的这些缺点。2.BIOFORBIOFOR结构示意如图4-2所示。底部为气水混合室,之上为长柄滤头、曝气管、垫层、滤料。所用滤料密度大于水,自然堆积。BIOFOR运行时一般采用上向流,污水从底部进入气水混合室,经长柄滤头配水后通过垫层进入滤料,在此进行BOD、COD、氨氮、SS的去除。反冲洗时,气、水同时进入气水混合室,经长柄滤头配水、气后进入滤料,反冲洗出水回流入初沉池,