上向流曝气生物滤池的低温启动试验_杨婧雯

曝气生物滤池（BAF）是在普通生物滤池的基础上借鉴给水滤池工艺而开发的污水处理新工艺[1-2]。该工艺集生物氧化和截留悬浮物质于一体[3]，拥有占地面积小、出水水质好、基建运行费用少、管理简单等特点，在我国水污染严重、水资源短缺的环境背景下，对协调环境效益和资金问题的平衡、实现国产化的要求有较为广阔的应用前景和市场，是一种适合我国国情的污水处理技术。BAF处理污水的实质就是污水流经滤料上的生物膜，利用生物膜上的微生物代谢作用来氧化分解污染物质，从而使污水得到净化。因此，稳定生物膜的形成是BAF处理污水的关键。采用合适的挂膜方法，可实现曝气生物滤池的快速启动，对进一步使曝气生物滤池国产化推广具有重要意义。国内外采用的挂膜方法主要可分为3种：自然挂膜法、接种污泥法和复合挂膜法。自然挂膜法就是使原水中的微生物在流经滤料的过程中附着在滤料上代谢生长，形成稳定微生物膜[4]，一般用于直接处理生活污水、城市污水以及与城市污水相近的工业废水[1]。接种污泥法是将其它生物反应器的活性污泥作为菌种投加到曝气生物滤池中进行培养驯化[5]。目前，国内曝气生物滤池的挂膜启动多采用结合自然挂膜法和接种污泥法二者特点的复合挂膜法，即采用活性污泥或者培养好的菌体与待处理污水混合后泵入反应器中通气闷曝，闷曝结束将泥水排空，并持续小流量泵入待处理污水，逐渐增加流量直至设计工况[5-6]。实际情况中，应结合曝气生物滤池的特点和待处理污水水质来选择挂膜启动的方式。目前对于低温条件下曝气生物滤池挂膜启动的相关研究较少。本试验通过探讨用于处理城市污水的上向流曝气生物滤池（UBAF）的低温启动过程，为类似条件下工程设计及启动运行提供经验参考。1试验装置与方法1.1试验装置本试验采用UBAF工艺，原水经管道泵从进水箱注入到滤池底部，气水自下而上同向流。滤池主体是内径为60cm、高4m的有机PVC圆柱。滤料采用粒径为3～6mm的球型轻质多孔生物陶粒，填装高度为1.5上向流曝气生物滤池的低温启动试验杨婧雯，江霜英，刘昭丽（同济大学环境科学与工程学院，上海200092）摘要：探讨了低温条件下曝气生物滤池对城市污水二级处理的挂膜启动方法。根据近年来国内外的曝气生物滤池挂膜研究进展，结合活性污泥接种法和自然挂膜法的特点，采用了活性污泥接种闷曝后逐渐增加流量到设计流量的复合挂膜法，并以氨氮去除率稳定作为滤池启动成功的标志。试验结果表明，低温条件虽延长了曝气生物滤池的挂膜启动时间，但不影响挂膜质量，27d后挂膜启动完成，此时浊度、COD和氨氮的去除率分别稳定在92%、70%、97%，出水水质良好且稳定，且对滤池短暂关闭后通入常规负荷污水的方式可在短时间重新启动。关键词：上向流曝气生物滤池；挂膜启动；城市污水；低温中图分类号：X703.1文献标识码：A文章编号：1000-3770(2011)01-0112-004收稿日期：2010-09-06作者简介：杨婧雯（1988－），女，硕士研究生，研究方向为水处理技术；联系电话：15021653032；E-mail：natalie.jwyoung@gmail.com���������������������������图1试验装置Fig.1Experimentalsetup第37卷第1期2011年1月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVol.37No.1Jan.,2011112DOI:10.16796/j.cnki.1000-3770.2011.01.030m，滤料有效体积为212L（取滤料孔隙率为0.5），顶部空余体积为56.5L；承托层为高30cm、粒径为5～16mm的砾石组成。试验装置示意图见图1。1.2原水水质与检测方法试验地点选择在上海市某污水处理厂处理的沉砂池旁边，原水来自污水厂汇流井的生活污水，经潜污泵提升后进入高位水箱，利用重力势能至蓄水池，在蓄水池中经一定时间的沉淀和降解后流入本试验装置的进水水箱。试验期间滤池原水水质见表1。在试验挂膜阶段，每天定时测定UBAF进出水的水温、浊度、COD及氨氮等。试验水质指标的测定参照《水和废水监测分析方法》以及相关国标。1.3试验的挂膜启动方法一般低于20℃的条件下，生物反应器的启动就有一定的困难。对于BAF，常温挂膜需要1～3周时间。由于温度是影响挂膜的关键因素，低温条件下启动需要更长的时间。本试验是在冬季室外进行，水温在8～16℃之间，临近硝化菌的生长温度下限，硝化菌生长缓慢。为加速挂膜过程并形成稳定生物膜，结合活性污泥接种法和自然挂膜法的特点，选择活性污泥接种闷曝后逐渐增加流量到设计流量的复合挂膜法。本试验在滤池中投加一定量的活性污泥，接种污泥为某污水处理厂二沉池性状良好的活性污泥，从池顶部一次性投加3L该污泥。同时将840L试验原水泵入滤池中，关闭进出水阀门