曝气生物滤池中反冲洗参数的控制_朱宏

－－曝气生物滤池中反冲洗参数的控制朱宏1，孟玉2（1.六安市排水有限公司，安徽六安237009；2.安徽省建设工程勘察设计院，合肥230001）摘要：研究了曝气生物滤池的反冲洗工艺。结果表明：反冲洗强度是影响曝气生物滤池再生的最重要参数之一。在确保出水浊度达到回用标准前提下，反冲洗顺序及最佳设计参数为气冲强度13.5L/（m2·s）；气水混冲中气冲强度为11.5L/（m2·s），水冲强度为3.5L/（m2·s）；水冲强度为5.5L/（m2·s）。该反冲洗工艺不仅具有良好反冲效果，而且可以节省能耗。关键词：曝气生物滤池；反冲洗强度；最佳设计参数中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1008－9500（2010）05－0048－021曝气生物滤池工艺的特点生物滤池是在膜法反应器中常用的生物处理方法，有淹没式生物滤池（曝气和不曝气）、煤/砂生物过滤及慢滤池等。其中曝气生物滤池（BiologicalAeratedFilter，BAF）是20世纪80年代发展起来的新工艺设备［1］。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，由于污水流经时滤料成压实状态，利用滤料粒径较小的特点及生物膜的絮凝作用，能截留污水中的大量悬浮物，利用沿水流方向形成的食物链分级捕食作用及食物膜内部微环境和厌氧段的反硝化作用，使废水中有机物得到降解；运行一定的时间后，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，即反冲过程［2］。BAF与普通活性污泥法相比，具有有机负荷高、占地面积小（是普通活性污泥法的1/3）、投资少（节约30%）、不会产生污泥膨胀、氧传输率高、出水水质好等优点，但它对进水SS要求较严，一般要求SS≤100m/L，最好SS≤60m/L，因此要对进水进行预处理。2反冲洗的目的及参数控制2.1反冲洗的目的曝气生物滤池机理主要是基于生物氧化、截留吸附与过滤作用于一体，属于生物、物理、化学综合作用过程。反冲洗是维持曝气生物滤池功能的关键，其反冲洗的目的是在较短的反冲洗时间内，使滤料得到清洗，恢复其除污能力，即清除滤料颗粒间所截留的SS及滤料表面脱离的老化生物膜，但必须保留适量的生物膜，这对于曝气生物滤池反应器是至关重要的。曝气生物滤池反冲洗效果对出水水质、运行周期的影响很大。若反冲洗不充分，滤池运行周期会大大缩短;若反冲洗过量，微生物数量不足，生化处理效能下降，出水水质变差，尽管滤料的固体容量得以提高，但由于出水达不到要求，谈及运行周期毫无意义［3-4］。曝气生物滤池的反冲洗主要实现以下目标［5］。（1）将整个滤池构筑物中残留固状物和剩余生物体清除；（2）将滤料以不减少的方式进行处理；（3）尽量降低能耗，即合理减少反冲洗耗水量和耗气量。2.2反冲洗参数控制在气水同时反冲洗过程中，决定滤池再生效率的最重要参数为气、水反冲洗强度和反冲洗时间。反冲洗强度过低达不到反冲洗目的；过高会使生物膜严重脱落，影响处理效果，并易造成滤料的破损、流失及不必要的反冲洗耗水量耗电量。仅有合适的反冲洗强度而冲洗时间不足时，也不能充分洗掉包裹在滤料表面的污泥，甚至无法置换反冲洗废水，导致污泥重返滤层，滤层表面易产生泥膜，因此，只有配以合适的反冲洗时间，滤池再生才能彻收稿日期：2010－03－11作者简介：朱宏（1977－），男，安徽六安人，工程师，从事城市污水处理工作。Vol．28，No．52010年5月中国资源综合利用ChinaResourcesComprehensiveUtilization污水治理48－－底。滤池的反冲洗强度的大小和时间的长短受滤料（粒径、级配）、水质参数等因素的影响，所以冲洗强度和时间的数据尚不够统一，需要在运行中进行摸索。为了摸索适宜的反冲洗强度和时间，试验时需通过变化流速、气水比和监测出水的SS来确定大概的反冲洗的强度和时间。试验发现，若反冲洗流速过大，不仅收不到好的反冲洗效果，反而导致承托层翻动，出现跑砂或漏砂现象。经过实践，本装置适宜的反冲洗强度及其规程为：第Ⅰ步：用气冲洗1.5min，使填料层松动，老化膜脱落，防止结块，强度为13.5L/（m2·s），此时滤层被松动，会有轻微的膨胀，孔隙率增大；第Ⅱ步：气水同时反冲洗，时间控制在3min以内，气水冲洗强度为11.5L/（m2·s）；第Ⅲ步：关气，水反冲洗5L/（m2·s），时间视反冲排水浊度而定，水冲强度为5.5L/（m2·s）。3反冲洗效果评价及结论曝气生物滤池反冲洗效果对出水水质、运行周期的影响很大。若反冲洗不充分，滤池运行周期会大大缩短;若反冲洗过量，微生物数量不足，生化处理效能下降，出水水质变差，尽管滤料的固体容量得以提高，