曝气生物滤池中试装置处理农村污水的快速启动_江道赫

目前，农村污水治理的工作在全国各地已经逐渐展开，但是传统建设集中污水厂的模式和污水处理技术占地面积广、管网投资庞大、运行费用昂贵，对经济水平相对落后的广大农村的分散排污点并不很适用，急需开发新的核心技术。而现在普遍使用的曝气生物滤池（BAF）工艺均采用每日或隔日进行气水反冲洗，操作和自控均比较复杂[1-3]，不适合农村小型污水处理装置使用，急需开发出易操控的技术。为此，本项目在现有普遍使用的BAF工艺污水治理技术基础上进行创新研究，在保留集生物氧化、生物吸附与截留固体悬浮物于一体等特点[4-5]的同时，开发出系统维护简单、运行成本低、适应性强的曝气生物滤池。试验中将自制的改进型上流式曝气生物滤池（UBAF）中试系统应用于京郊实际农村污水处理并探讨了其挂膜启动过程，以期加快曝气生物滤池的启动周期。1试验装置与方法1.1试验装置试验装置UBAF如图1所示。反应器采用直径1300mm、高2200mm的塑料桶，上向流设计，除填料层底部往上200mm处作为第一取样口外，每隔250mm设取样口，目标处理量为5m3·d-1。底部设有穿孔曝气管和布水器，顶端设有出水管、反冲洗管。以高效陶粒作为填料，其中填料层高1200mm，表1陶粒填料性能参数Tab.1Performanceparametersofceramicsfiltermedia性能参数性能参数指标体积质量/kg·m-3挂膜时间/h堆积密度/kg·m-3孔隙率/%比表面积/m2·g-1抗压强度/MPa抗剪切强度/MPa摩擦损耗率/%盐酸可容率/%7.683.96<2<1.0指标740275708316.8曝气生物滤池中试装置处理农村污水的快速启动江道赫1，2，杨建州1，白志辉1，陈春云2（1.中国科学院生态环境研究中心，北京100085；2.福州大学环境与资源学院，福建福州350108）摘要：采用高效陶粒为填料的上向流曝气生物滤池（UBAF）中试装置处理农村污水，调查了复合式接种挂膜规律，并提出了此过程中应该注意的问题。试验分3个阶段即接种闷曝、间歇进水驯化、增量连续进水至设计流量，直到陶粒表面生成稳定的生物膜。结果表明，采用复合式挂膜能够使曝气生物滤池较快启动，镜检发现成熟后的生物膜中存在着丰富的微生物种群；装置启动两周后，COD和浊度的去除率达到了80%以上保持稳定；25d后，NH4+-N去除率达到了60%以上保持稳定，出水达到了城市杂用水水质标准（GB/T18920－2002）。关键词：上向流曝气生物滤池（UBAF）；陶粒填料；挂膜启动；农村污水中图分类号：X703.1文献标识码：A文章编号：1000-3770(2010)03-0081-004收稿日期：2009-06-29基金项目：北京市科技计划项目（D07040600770701）；环境水质学国家重点实验室专项项目（08K09ESPCR）作者简介：江道赫（1984－），男，硕士研究生，研究方向为水污染控制技术联系电话：13675030300；E-mail：jde2008@163.com图1UBAF试验系统Fig.1Up-flowbiologicalaeratedfilter��������������������������������������������第36卷第3期2010年3月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVol.36No.3Mar.,201081DOI:10.16796/j.cnki.1000-3770.2010.03.022填料粒径为8～10mm，陶粒填料性能参数见表1。1.2试验用水原水取自北京市怀柔区怀北镇雁栖污水处理中心调节池。启动阶段进水水质如表2所示。1.3分析方法[6]COD采用快速消解法和重铬酸钾标准法相结合的方法监测，分析仪器为HACH公司的DRB200型数字式消解反应器及DR2800型分光光度计；氨氮采用纳氏试剂比色法监测，分析仪器为HACH公司的DR2400型分光光度计。pH和水温使用HACH公司的Sension156多参数测定仪测定；浊度使用上海瑞丰仪器仪表有限公司的SGZ-2浊度计测定。2生物膜的培养驯化2.1挂膜曝气生物滤池在正式投入运行前有一个挂膜阶段，即使具有代谢活性的微生物污泥在生物处理系统的填料上固着生长的过程。挂膜阶段一方面使微生物生长繁殖直至生物膜布满填料表面并达到一定的厚度，其中微生物的数量能满足污水处理的要求；另一方面是让微生物逐渐适应所处理污水的水质，即对微生物进行驯化。为了在后续过程中能够更好地发挥生物膜的生物氧化和过滤截留作用，必须采取合适的启动方式使得在滤床内形成稳定生长的微生物群体[7]，建立起一个稳定的生态系统，以保证迅速启动并进入稳定运行状态。2.2试验方法曝气生物滤池的挂膜启动方法主要分为2种：自然富集培养挂膜法和复合式接种