浅谈曝气生物滤池工艺的理论与应用_王海龙

民营科技2008年第7期19!MYKJ科技论坛浅谈曝气生物滤池工艺的理论与应用王海龙徐琦(大连市市政设计研究院有限责任公司,辽宁大连116011)1曝气生物滤池工艺介绍曝气生物滤池工艺是20世纪80年代末90年代初在普通生物滤池的基础上,并借鉴给水滤池工艺而开发兴起的污水处理新工艺,最初用于污水的三级处理,后来发展成直接用于二级处理,其已在欧美和日本等发达国家广为流行。该工艺具有去除SS、COD、BOD、硝化、脱氮的作用,其最大特点是集生物氧化和截留悬浮固体于一体,节省了后续沉淀池(二沉池)。此外曝气生物滤池工艺具有容积负荷高、水力负荷大,水力停留时间短,所需基建投资少,出水水质好,运行能耗较低,运行费用较省等特点。曝气生物滤池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,以提供微生物膜生长的载体,并根据污水流向不同分为下向流或上向流。污水由上向下或由下向上流过滤料层,在滤料层下部鼓风曝气,使空气与污水逆向或同向接触,使污水中的有机物与填料表面生物膜通过生化反应得到降解,填料同时起到物理过滤作用。综上,该工艺综合了过滤、吸附和生物作用等各种净化过程,因此具备了以上提到的很多优点。2曝气生物滤池工艺设计与应用大连市马栏河二期污水处理厂以及春柳河二期污水处理厂的二级处理均采用曝气生物滤池工艺。马栏河二期水处理厂、进出水质水厂具体工艺采用了前置DN反硝化生物滤池+CN曝气生物滤池的两级生物滤池工艺。废水首先经过DN滤池(反硝化滤池),然后经过CN滤池(硝化滤池),CN池出水回流至反硝化滤池。由于硝化滤池将废水中的NH3-N转化为NO3-N,通过回流至反硝化滤池,反硝化菌利用进水中的有机质作为电子供体,NH3-N作为电子受体,进行电子的转移(氧化还原反应),最终转化为气态氮进入大气中,达到废水处理脱氮的目的。具体工艺流程如图所示。污水厂的两级生物滤池均为上向流,一级DN生物滤池伴有CN池处理后的回流水,进行厌氧反硝化,以去除污水中的N,CN曝气生物滤池主要作用是去除污水中的有机物,并为反硝化提供一定的碳源。前置反硝化的前提是满足系统反硝化的碳源需要。污水中各种有机基质都可以作为反硝化过程中的电子供体,当废水中有足够的有机物质,就不必另外投加碳源,这是最为经济的方法。一般认为,当废水中所含有的C/N大于3:1时(由于BOD5中的一些有机物并不能被反硝化菌利用或迅速利用,所以实际工程中应控制BOD5/TN大于4:1),无需外加碳源,即可达到脱氮的目的。当废水中C/N过低,即BOD5/TN小于3:1时,需要另外投加碳源才能达到理想的去氮效果。外加碳源工程中一般采用甲醇。众所周知,延长曝气生物滤池的运行周期和避免与减少滤料阻塞是曝气生物滤池工艺设计应特殊重视和重点改善的问题,马栏河二期和春柳河二期污水处理厂采取四项技术措施解决了这一问题:(1)采用上向流曝气生物滤池工艺。由于气、水同时从池底进入滤料层,在气、水上向流顶托作用下滤料呈松动状态并且成下粗上细的分级,这样就大大提高了滤料层的有效纳污厚度和截流总量。气、水同时上向流,使进水有机物得到更好的好气条件,促进有机物的好气降解、也有利硝化除氮的进行。由于曝气生物滤池的细小填料无数次切割气泡,使氧气停留时间大大延长,因此效率较高。(2)滤池进水系统,采用污水处理专用的横向大缝隙长柄滤头,减少了上向流曝气生物滤池进水阻塞的机率。(3)在该水厂中采用的两级生物滤池中使用轻质陶粒滤料,这种滤料容易挂膜,比表面积大,除污效率优于焦碳和砂等。一级生物滤池采用大粒径粗滤料,以增加滤层纳污有效厚度,又减少进水阻塞;二级采用中、小粒径滤料,保证出水水质。(4)根据目前国内生物滤池的运行经验,在水解沉淀池出水增加2.0mm的手动格网,确保生物滤池进水滤头不被堵塞。结束语曝气生物滤池以其较小的池容和占地面积;高质量的处理出水水质;较低的基建费用;简单的管理以及无污泥膨胀现象等优点将具备广泛的应用价值。随着大连市马栏河二期和春柳河二期污水处理厂的调试运行,将在运行的同时不断调整完善,保证该工艺更加高效合理地运行。参考文献[1]郑俊,吴浩汀.曝气生物滤池工艺的理论与工程应用[M].北京:化学工业出版社,2005.[2]张自杰,林荣枕,金儒霖.排水工程[M].北京:中国建筑工业出版社,1999.[3]王宝贞,王琳.水污染治理新技术-新工艺、新概念、新理论[M].北京:科学出版社,2004.摘要:在城市污水处理中近年来新兴的曝气生物滤池工艺以其多方面的优势在国内已逐渐推广起来。随着我国对于城镇污水处理厂出水水质的要求不断提高,此工艺以其优越的特性逐渐被人们所接受。大连市的马栏河一、二期污水处理厂以及春柳河二期污水处理厂的二级处理均采用曝气生物滤池工艺。其中