曝气生物滤池中有机底物的降解模型分析_徐哲明

曝气生物滤池中有机底物的降解模型分析徐哲明1,童国璋1,张磊2(1．浙江省环境监测中心，浙江杭州310012；2.临沂市水文水资源勘测局，山东临沂276000)摘要：通过对有机底物降解动力学的分析和建模，得出有机物降解模型为：Se=So×e-0.0079H/q0.1447。该数学降解模型表达了曝气生物滤池出水与进水水质和填料厚度等参数的关系。并以此可预测反应器在不同条件下的运行结果。推导得出的动力学模型预测出水溶解性COD浓度值与实测值能够较好的吻合。基本反映出生物滤池的实际运行状况，说明所建立的底物降解动力学模型能在一定误差范围之内对出水有机物浓度进行近似估计。关键词：曝气生物滤池；有机底物；降解模型中图分类号:X2文献标识码:A文章编号:1674－4829（2010）S1－0004－04收稿日期：2009-09-07修回日期：2010－04－28作者简介：徐哲明（1982-），男，浙江嵊州人，硕士，研究方向为环境监测与评价.AnalysisaboutKineticModelofOrganicEsteraseRemovalinBiologicalAeratedFilter(BAF)XUZhe-ming，TONGGuo-zhang，ZhangLeiAbstract：ThekineticmodeloforganicsremovalinBAFcanbeobtainedthroughanalyzingkineticmodeloforganicesteraseremoval,whichisSe=So×e-0.0079H/q0.1447.TherelationbetweenwaterqualityofinfloworoutflowofBAFandotherparameterscanbeshown.ThereislittledifferencebetweenpredictiveCODwhichpredictedbythemodelandindeedCOD,whichcanreflectsthefactofoperationprocess.Themodelcanassesstheorganicintensityinacceptableerror.Keywords：BAF;Organicesterase;Kineticmodel环境科技EnvironmentalScienceandTechnology图1试验装置流程出水水样取样口填料取样口进水或反冲洗进水反冲洗用水箱储水箱BAF柱滤板曝气反冲洗进气1．阀门；2．阀门；3．提升泵；4．底座；5．空压机；6．法兰；7．有机玻璃柱；8．阀门；9．阀门；10．阀门78562349101第23卷增刊1期2010年6月Vol．23Supp．1Jun．2010曝气生物滤池（BiologicalAeratedFilter，BAF）以其水力负荷高、占地面积少、抗冲击能力强、污泥产量少、耗能低等优点在废水处理中逐渐受到人们的广泛重视[1-2]，已在采油废水[3]、涂料废水[4]以及印染废水[5]等工业废水中得到应用，且较普通活性污泥法的处理效果有显著优势；在城市污水处理中也有应用[6-7]。随着近几年太湖蓝藻的爆发，目前太湖流域正在积极进行污水处理厂升级提标改造工作，而BAF以它在深度处理上独特的优势在污水处理工程逐渐应用中。现对BAF的有机底物的降解模型进行了研究，以期为实际工程提供有效参考和理论依据。1试验材料与方法1.1试验设计试验反应器采用高1700mm,Ф150mm有机玻璃柱，滤柱内装有1000mm高陶粒，其粒径为3～5mm，体积质量为1.4～1.8g/cm3，比表面积为4～7m2/g，粒径孔隙率>30%。沿滤柱高度每200mm设有一个取样口，以穿孔管曝气，反冲洗时采用气冲-气水联合冲洗-水漂洗。试验装置如图1所示。1.2试验用水试验在太湖流域苏南某一污水处理厂进行小试研究，试验用水水质指标如表1所示。表1试验用水水质指标范围平均值ρ（COD）58.3～102.468.3ρ（BOD5)14.3～39.618.6ρ（NH3-N)7.5～14.19.83ρ（TP)0.44～1.541.039.9～27.415.1浊度/倍6.4～7.56.9pH值mg·L-1第23卷增刊第1期（3）（8）（2）（1）HSx+△HQ，△HSxQ，=A△HV=Q/ASoQ，微元容积H.填料层的厚度，m；A.生物滤池过水断面积，m2；Q.进水流量，mol·L-1；V.水流经过滤层的流速，L·min-1；So.进水溶解性COD浓度，mol·L-1；Se.出水溶解性COD浓度，mol·L-1；r.底物反应速率；t.流经滤层△H距离时接触时间；k.反应速率常数，·t-1图2生物滤池工作模型示意（4）（5）（6）（7）1.3测试项目与方