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浅谈曝气生物滤池在中水回用中的应用_郭淑琴

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123科技创新导报ScienceandTechnologyInnovationHerald环境科学2009NO.07ScienceandTechnologyInnovationHerald科技创新导报1前言当前,由于一些国家和地区在过度地、毫无节制地开发水资源的同时,环境保护意识比较差,使地表水和地下水均受到了不同程度的污染,使原本具有良好水质的新鲜水供应受到限制,还有由于待开发的新鲜水源离集中供水点距离较远,且一次性投资费用高昂,这样一些缺水地区无力扩大供水能力,已到非饮用的程度,因此引出了“中水回用”的概念。中水回用技术是指将小区居民生活废水集中处理后,达到一定的标准回用于工业回用水和园林绿化水等,从而达到节约用水的目的。目前许多具体实例证明中水回用技术在污水处理厂的应用,其主要通过曝气生物滤池技术过滤处理污水后回用作电厂冷却水等工业回用水,处理出水能够达到《再生水用作冷却用水的水质标准》中的循环冷却水标准等一系列标准,从而节省了大量的自来水,产生了良好的经济效益和环境效益。2曝气生物滤池的工艺特点及机理曝气生物滤池(BiologicalAeratedFilter)简称BAF,即是一种发展较快的新型生物处理技术,还是在生物接触氧化的基础上借鉴给水快滤池的思想而产生的一种废水处理新工艺,不仅可以用于污水的二级和三级处理,而且还可用于微污染水源水预处理等,曝气生物滤池技术将污水生物处理与深层过滤集于一身,充分体现了现代水处理工艺的特点。其与其他生物处理工艺相比具有以下主要优点:首先是其结构紧凑,占地面积小,总体投资省,工艺简单,基建费用低,可建成封闭式厂房,减少臭气、噪声和对周围环境的影响,视觉景观好,还有由于采用的是模块化结构,因此便于后期扩大生产规模的改建和扩建;其次是其易挂膜,肩动快,且菌群结构合理,污染物、生物膜和填料之间的接触更理想,粒状填料使得充氧效率提高,因此其具有更高的生物浓度和更高的有机负荷,再次是其耐冲击能力强,抗冲击性能好,受水量和水质变化影响小,能高质量地出水,且处理出水可任意满足环保排放标准并用于水回用;最后是其易于操作管理,可靠性高,处理设施可间歇肩动运行。许多实验研究表明曝气生物滤池和过滤的方法能有效去除污水中的有机物、NH3-N和SS等,因此曝气生物滤池在生活污水处理、深度处理回用、工业水处理、给水预处理等方面受到了广泛关注,为将城市生活污水回用于工业冷却水,一般来讲,工业冷却用水的水质要求比饮用水、生产工艺用水、锅炉用水等要求低,大多数污水处理厂出水经过深度处理之后可以用于工业冷却水等。曝气生物滤池主要是依靠附着在滤料表面上的生物膜对水中的有机污染物以及氨氮等无机污染物吸附进而氧化分解污染物;同时BAF对进水中粒径较大的悬浮物具有较好的截留作用,能够使出水的浊度得到一定程度的降低。水中氨氮以离子氨和游离氨两种形式存在,两者的组分比例决定于水温和pH值,但以离子氨为主,BAF对氨氮的去除效果尤其明显,这是由于微污染源水中的有机污染物浓度很低,使贫营养菌成为曝气生物滤池中的优势菌群,水中的氨氮在亚硝化细菌的作用下转化为亚硝酸盐,接着在硝化细菌的作用下转化为硝酸盐。BAF中微生物固定生长的特点使其在反应器内能够获得较长的停留时间,因此生长较慢的微生物如亚硝化细菌和硝化细菌可以在反应器内不断积累,从而使BAF对氨氮具有良好的去除效果。但其在实际应也存在其固有的缺点:首先其对进入滤池的水质要求高,要求进入滤池的水质较好,特别是对悬浮物要求高;其次是其充氧效率虽然提高,但由于生物滤池数量多,故鼓风机一对一使用,因此能耗仍较大;再次是过滤水头损失大,污水提升所需泵机的扬程高。3曝气生物滤池在中水回用处理中的具体应用工艺流程如图1所示。主体工艺采用一级强化处理+曝气生物滤池工艺,一级强化处理系统对SS、有机物等具有较高的去除率,可大大提高污水的预处理效果,减轻后续生物处理的负担。曝气生物滤池工艺具有高生物量、高生物活性、高传质速度和沿水流方向生长着多层特种微生物的特点。曝气生物滤池工艺具有较高的生物反应速度和处理效率,可以构成完整的生态体系,去除污染物的能力强。1)沉砂池:设计流量为3800m3/d,停留时间为44s,有效容积为4.5m3,总容积为10.5m3。2)调节池:设计流量为2100m3/d,停留时间为8.5h,有效容积为750m3,总容积为800m3。3)一级强化处理:一级强化处理采用生物吸附絮凝曝气池,主要是利用微生物种群的特性,使不同的生物群在相同的环境中生长繁殖,这样可以利用微生物所具有的吸附絮凝能力将污水中的有机物和SS吸附絮凝,然后以剩余污泥的形式排出系统。一级强化处理系统和污泥池有可能产生异味,设计中对其加盖密封,将池体上部气体用风机吸走,回流至生物滤池进行处理。利用竖流沉淀池将生物吸附

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