上向流曝气生物滤池处理洗浴废水的研究_王荣

第25卷第15期2009年8月甘肃科技GansuScienceandTechnologyVol.25No.15Aug.2009上向流曝气生物滤池处理洗浴废水的研究王荣(甘肃建筑职业技术学院,甘肃兰州730030)摘要:利用上向流曝气生物滤池方法处理洗浴废水,研究了流量、气水比、容积负荷、滤层高度对COD、LAS去除率的影响,结果表明,在气水比为2∶1、流量为6L/h、COD容积负荷为2.35kg/(m·d)时,COD去除率为82.28%,LAS去除率为94.71%。处理后各项指标符合城市杂用水水质标准GB/T1890-2002。关键词:上向流曝气生物滤池;中水回用;洗浴废水;陶粒中图分类号:TU991.2X703.1随着世界人口的急剧增加及经济的飞速发展,水资源短缺已成为严重制约经济发展和影响人们生活的普遍问题。中水回用起到了开源和减少污染的双重功效。经研究发现,洗浴废水是生活污水的主要来源之一,一般情况下,达到城市生活污水量的30%[1]。具有水量大,污染轻、水质稳定的特点,故应作为一种再利用的水源开发利用。本研究采用上向流曝气生物滤池对洗浴废水的处理进行了研究,达到城市杂用水水质标准GB/T1890-2002。1处理工艺1.1原水水质实验用水取自某大学浴室,实验期间对实验水质进行长期监测可知,洗浴废水呈浅乳白色,有较强的香皂气味。含有较多的悬浮物,主要为一些毛发、人体代谢产生的角质蛋白和少许泥沙沉淀物等。水质情况见表1。表1原水水质ρ(CODCr)/(mg﹒L-1)ρ(LAS)/(mg﹒L-1)浊度/NTUpH值ρ(NH3-N)/(mg﹒L-1)水温/℃60～1601.5～510～506.0～7.50.5～230～451.2上向流曝气生物滤池曝气生物滤池BAF是填装有较大比表面积填料的固定床生物膜反应器,将生物氧化、吸附与过滤结合在一起,具有处理负荷高,出水水质好、占地面积省等优点[2]。曝气生物滤池根据不同的形式和功能有不同的划分,根据BAF的进水方式,可分为上向流式曝气生物滤池和下向流式曝气生物滤池。上向流式曝气生物滤池的优点是滤池在结构上采用气水平行上向流态,同时采用强制鼓风曝气技术,气水混合均匀,氧的利用率高;上向流过滤维持在整个滤池高度上提供正压条件,可以更好的避免形成沟流或短流,同时,采用气水平行上向流,使空间过滤作用能被更好地运用,空气能将固体物质带入滤床深处,在滤池中得到高负荷、均匀的固体物质,延长了反冲洗周期,减少清洗时间和清洗需水、气量。1.3实验装置及监测方法本实验装置,如图1所示,UBAF反应器采用内径100mm,总高2.0m的有机玻璃柱制成。下部承托层采用粒径为10～16mm、5～10mm的卵石承托层,高30cm。滤料选用球形轻质多孔生物陶粒滤料,主要考虑其优点为比表面积大、生物亲和性好、不易生物降解、充氧效率高、质轻、机械强度大等。粒径为2～5mm,填装高度1200mm。CODcr的测定采用重铬酸钾法、LAS的测定采用亚甲兰分光光度法、浊度的测定采用TURBIDIM-ETER2100P型浊度仪。图1实验装置图2结果及分析2.1挂膜启动目前,应用最广泛的挂膜方法有自然挂膜法、接种法、循环挂膜法、快速排泥挂膜法等,本实验采用人工挂膜法[3],接种的是兰州市某污水处理厂二沉池的回流污泥进行接种,首先将陶粒滤料用清水浸泡3天,然后将活性污泥加入到反应器内进行闷曝,保持曝气量6L/h,7d后改为小流量进水,保持气水比在2∶1～3∶1之间,系统连续运行10d左右发现反应器上部范围内出现淡黄色或黄褐色的絮体。由显微镜观察可发现草履虫、蓝藻、钟虫和大量的丝状菌等微生物。又经过5d左右的时间,经监测出水COD去除率已达到70%以上,LAS的去除率基本稳定在90%左右,至此认为挂膜过程已经完成,反应器成功启动。2.2最佳流量的选择流量是决定曝气生物滤池水力停留时间、有效体积及工程投资的重要技术指标。本实验是确定滤池可以承受的水力负荷范围,充分利用滤池的处理能力。根据在不同流量下去除率的变化情况,选择最佳流量,如图2所示。图2进水流量与去除率的关系参考BAF的相关报道,拟选定气水体积比介于2∶1～4∶1的范围。根据实验运行数据分析,当进水流量为6L/h时,COD去除率为80.26%,出水浓度在30mg/L以内,处理效果很好。LAS的去除率为86.41%,出水浓度为0.45mg/L以内,浊度的去除率为94.15%,出水浊度1.72NTU。当流量大于6L/h以后,LAS和浊度随进水流量的增加有持续下降的趋势。因此,考虑到处理效果和经济因素选择为最佳流量为6L/h。2.3最佳气水比的选择气水比是指曝气量与进水流量之比,直接影响到BAF内溶解氧浓度。在最佳流量6L/h的条件下,进行最佳气水比的选择。如图3所示。气水体积比在6