侧向流曝气生物滤池运行周期的确定_张红晶

2006年4月重庆大学学报(自然科学版)Apr.2006第29卷第4期JournalofChongqingUniversity(NɑturɑlScienceEdition)Vo.l29No.4文章编号:1000-582X(2006)04-0091-04侧向流曝气生物滤池运行周期的确定*张红晶1,2,龙腾锐1,何强1,王胤1(重庆大学1.城市建设与环境工程学院;2.化学化工学院,重庆400030)摘要:为了确定侧向流曝气生物滤池(LBAF)的运行周期,采用了测定进出口间水头损失与出水水质关系的方法.实验表明:1)LBAF的运行周期是根据进出口间水头损失结合出水氨氮浓度来确定的.2)LBAF的水头损失与竖向流曝气生物滤池不同,经历了“稳定-增高-再稳定”3个阶段.3)在水力负荷分别为0.45m/h、0.73m/h和1.1m/h时,LBAF的运行周期是21d、8d和5d,与传统曝气生物滤池相比,采用侧向流曝气生物滤池(LBAF)可以适当延长运行周期.关键词:侧向流曝气生物滤池;运行周期;反冲洗中图分类号:X703.1文献标识码:A侧向流曝气生物滤池(LBAF)在运行过程中滤料上的生物膜逐渐增厚,当生物膜厚度超过一定范围时,就会导致氧传递效率降低、传质速度减慢、生物膜活性降低,出水水质变差[1];随着滤池截留SS的增多,填料间的空隙也逐渐减小,滤池的水头损失和水流的剪切力就会增大导致滤池的产水量降低、出水SS增高,因此,需要对滤池进行及时反冲洗,清除填料颗粒间所截留的SS以及填料上部分老化的生物膜,使生物膜保持较高的活性[2].笔者主要讨论了LBAF水头损失随运行时间和沿流程长度的变化规律,并根据变化规律确定了LBAF的工作周期.1试验工艺流程与方法1.1试验设备试验地点位于重庆市渝北区城南污水处理厂,试验用水为该厂初沉池出水,由水泵将污水从初沉池出水渠输送到实验室高位水箱,然后进入LBAF反应器.LBAF实验装置如图1所示,长2.28m,宽0.70m,高1.00m,由A、B2段填料串联组成,A段交错填装五框粒径为10～15mm的沸石,在填料框之间形成25mm宽的小阻力流槽,其特点是在池体内交错布置填料框,形成S型的水流通道,这样大部分污水穿过填料,小部分污水会绕过填料框,通过填料框与池壁间的空隙,与穿过填料框的污水汇合进入下一个填料框,经过长时间运行,填料表面的生物膜积累后,填料内的阻力会相应增加,污水将绕过前置的填料框进入下一个填料框,这样滤池内所有的填料都可以有效利用.B段装填粒径为3～6mm的沸石,目的是为了增加生物量浓度,提高出水质量.填料层自下而上的构造为:10mm厚碎石(15～25mm)垫层,反冲洗进水管,曝气器,反冲洗进气管,沸石填料.沿轴向每隔28mm设置一组取样装置,每组取样装置由上、中、下3个纵向排列的取样口组成.图1LBAF设备示意图1.2试验水质试验污水水质见表1.*收稿日期:2005-12-15基金项目:荷兰政府捐款资助项目作者简介:张红晶(1967-),女,重庆市人,重庆大学讲师,博士研究生,主要从事污水处理方面的研究.表1试验污水水质mg/L水质指标CODBOD5氨氮总氮硝态氮SS总磷pH变化范围136～59639.6～197.115.8～41.534.9～69.0043～2203.1～7.86.7～7.9均值278135.530.049.001375.07.21.3检测项目与分析方法常规指标的分析测试主要参考文献[3]一书中规定的标准方法进行,水头损失是通过滤池壁上的刻度测定的.具体的分析项目、方法和所用仪器设备见表2.表2主要的试验仪器及分析方法分析项目测定方法仪器、设备和型号CODCr重铬酸钾比色法HACHCODReactor、HACHDR/2010SS过滤称重法DT-100电光分析天平、CS101-2D干燥箱氨氮纳氏试剂分光光度法721可见分光光度计2实验结果与讨论2.1LBAF反应器运行周期内的沿程水头损失实验采用的工况见表3.以工况2为例,讨论LBAF反应器内水头损失随运行时间变化的变化情况,结果见图2.从图2可看出,在LBAF反应器内,0～0.28m是调节池,调节池内的水头损失约高于A段(0.28～1.40m);而A段的水头损失基本相同,没有液面落差;在B段(1.40～4.00m),水头损失逐渐减小,在出口降为零;随着运行时间的增加,各位置的水头损失相应增加,但出口仍为零.表3运行工况工况水力负荷/(mh)A段气水比B段气水比停留时间/h运行时间温度/℃10.225∶15∶19.332004.10.01-2004.11.1023.6～18.220.385∶15∶15.472004.11.21-2005.01.3117.5～10.130.625∶15∶13.512005.02.26-2005