曝气生物滤池沿程污染物降解特性研究_吴培培

机电信息2009年第27期总第237期1前言曝气生物滤池（BiologicalAeratedFilter，简称BAF）是在普通生物滤池的基础上，借鉴给水滤池工艺而开发的污水处理新工艺，现已在国内广泛应用于城镇污水处理及废水的深度处理［1］。与活性污泥法相比，它具有负荷高、占地面积小、基建投资省、无污泥膨胀、氧利用率高、出水水质高等优点。本文在国内曝气生物滤池研究的基础上，重点研究曝气生物滤池沿程污染物降解规律，旨在进一步丰富BAF工艺的理论和技术体系，指导曝气生物滤池工艺的实际工程应用。2试验设计及研究方法2.1试验装置及材料如图1所示，试验用BAF分两级，第一级主要去除有机物及部分氨氮，第二级主要去除剩余有机物及氨氮［2］。原水从污水箱经泵提升，由流量计计量后先后流入两级曝气生物滤池，并从第二级上端流至清水池排放。空气进入滤料层底部经扩散器后与水流同向向上扩散。反冲洗采用气水联合反冲洗，反冲洗周期24～48h。所用滤料为马鞍山钢铁设计研究院研制的球型轻质多孔陶粒。陶粒的主要成分为：SiO252.29%、Al2O316.44%、Fe2O34.32%、CaO2.86%、MgO0.46%。这种陶粒外表粗糙，比表面积大，易于挂膜；形状规则，运行中对气泡的剪切曝气生物滤池沿程污染物降解特性研究吴培培周蕾（东南大学能源与环境学院，江苏南京210096）摘要：介绍了对曝气生物滤池处理生活污水沿程污染物降解规律的试验研究，并对曝气生物滤池工艺的设计参数、运行参数提出合理建议，为曝气生物滤池的推广提供一定的理论依据。关键词：BAF；生活污水；污染物沿程降解StudyonCharacteristicsofPollutantDegradationalongsidetheBiologicalAeratedFilterWuPei-peiZhouLei（EnergyandenvironmentdepartmentofSoutheastUniversity,Nanjing210096,China）Abstract:TheexperimentonpollutantalongsidedegradationofBAFfordomestictreatmentwasillustrated.ThedesignandworkingparameterswerereasonablyrecommendedwhichcouldprovidecertaintheoreticalmaterialsforthepopularizationofBAF.Keywords:BAF；municipalwastewater；alongsidepollutantdegradationXinjishuTansuo◆新技术探索37DOI:10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2009.27.009水处理工程及设备·2009年9月·第2辑效果好；比重小、强度高、耐冲洗。2.2试验水质模拟生活污水中以葡萄糖为主要碳源，以碳酸氢铵为氮源。同时投加适量铁、镁、钙及其它微量元素，以保证反应器的挂膜和正常运行，以NaHCO3调节pH使其保持在6.5～7.5之间。模拟生活污水水质情况如表1所示。2.3系统挂膜采用活性污泥接种法挂膜，接种污泥取自南京锁金村污水处理厂曝气池，MLSS为2500mg/L。挂膜启动时，先将两柱并联，分别通入模拟生活污水，使两柱内液面刚好淹没陶粒滤料，再向第一、二级BAF柱分别投加6L和4L接种污泥，通气闷曝36h后排出上清液，再加入新鲜污水继续闷曝。每天换一次新鲜污水闷曝，每次进水停留一天。培养初期，进水量控制在8L/h，然后逐渐增至15L/h。挂膜期间，进水COD浓度在200～250mg/L之间，氨氮浓度在25～35mg/L之间，水温为23～25℃。半个月后，观察到系统出水较清澈，并有土腥味，连续检测6天，第一级BAF柱COD、氨氮去除率分别在75%～90%、10%～15%之间；第二级BAF柱COD、氨氮去除率分别在15%～30%、60%～75%之间。同时镜检结果发现BAF柱滤料表面生物膜内有大量钟虫、草履虫、变形虫、轮虫和线虫等，由以上试验结果，可以认为系统挂膜成功［3］。3试验结果及分析曝气生物滤池可以看成是推流式反应器，污染物浓度空间变化呈现出一定的规律，因此滤料层高度对反应器的工作性能影响很大，并在一定程度上决定了工程的基建投资和运行管理的难易程度。试验主要考察水力负荷、有机负荷、氨氮负荷等工艺参数对曝气生物滤池工艺沿程污染物降解特性的影响，研究该工艺对有机物、氨氮和总氮的降解规律。沿滤料层高度依次从取样口取样检测COD、氨氮和总氮。此处滤料层高度为两级曝气生物滤池滤料层高度之和，两级滤料层高度分别为1.6m、1.4m，总高3.0m。0高度为第一级反应器内