固定化微生物_曝气生物滤池工艺在废水处理中的应用_相会强

第4卷第3期石家庄铁路职业技术学院学报VOL.4No3.2005年9月JOURNALOFSHIJIAZHUANGINSTITUTEOFRAILWAYTECHNOLOGYSep.2005固定化微生物-曝气生物滤池工艺固定化微生物-曝气生物滤池工艺在废水处理中的应用在废水处理中的应用相会强1）刘雪莲2）闫洪山2）（石家庄铁路职业技术学院1）河北石家庄050041河北省第二建筑公司2)河北石家庄050000)摘要：摘要：采用固定化微生物-曝气生物滤池污水处理系统（IBAF工艺）对多种实际高浓度有机废水进行实验研究。实验结果表明：该工艺在去除COD、氨氮、挥发酚、色度、SS方面具有独特的优势，将成为处理高浓度有机废水的主导工艺。关键词：关键词：IBAF工艺高浓度有机废水氨氮中图分类号：中图分类号：X703文献标识码：文献标识码：A文章编号：文章编号：1673-1816(2005)03-0006-04高浓度有机污水和高氨氮工业污水的传统生化处理，一般采用A/O或O/A生物脱氮工艺[1，2]，这种工艺将碳氧化和氨氮的硝化分开进行，存在水力停留时间长、有机负荷较低、污泥和硝化液须同时回流以及耐冲击与抗毒性能不强等不足[3]。固定化微生物技术处理含氮污水时，既可保持良好的COD去除率，又能得到NH4+-N去除率高于普通A/O工艺的较好结果。然而，由聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酰胺(PAAm)、聚乙二醇(PEG)等合成高分子水凝胶，或由海藻酸钠、琼脂等到天然高分子水凝胶做载体并以包埋法固定化的微生物用于实际污水生化处理工程时，由于受包埋网格的限制、以及天然或合成高分子凝胶材料的水溶性较大等原因，又呈现出稳定性、传质性及耐冲击性不佳的缺点，以致造成处理效率低、特别是较大分子量污染物的降解速率慢，出水SS含量高等问题。因此，固定化微生物技术处理高浓度有机污水和高氨氮工业污水、乃至处理各种工业及生活污水的发展甚为缓慢，大部分基本停留在实验研究阶段[4，5]，难以适应日益发展的环境保护要求．本文着眼于高浓度难降解有机污水、高氨氮工业污水的生化处理，采用固定化微生物-曝气生物滤池污水处理系统（IBAF工艺）对多种实际工业污水进行了实验研究，取得了非常满意的结果．1IBAF污水处理工艺及其特点1IBAF污水处理工艺及其特点1.1IBAF污水处理工艺1.1IBAF污水处理工艺IBAF工艺全称为固定化微生物-曝气生物滤池（ImmobilizationBiologicalAerationFilter），是采用固定化微生物技术和现有污水处理技术相结合开发的一种新型高科技多学科污水处理工艺。IBAF工艺应用先进的固定化技术，采用线性大分子致孔法、悬浮聚合及其功能化反应，制备了含有收稿日期：2004-09-29作者简介：相会强（1974-），男，汉，河北省新乐人，博士后研究人员，副教授，研究方向水污染控制。6第3期相会强，等固定化微生物-曝气生物滤池工艺在废水处理中的应用反应性及亲水性酰胺基、羟基、胺基以及特大孔结构的MR-PAM/PVA载体。载体中引入大量的活性和强极性基团并通过固定化技术，将变异菌和酶制剂固定在大孔网状载体上，其创造性在于设计制备了具有反应性基团的载体，并在载体骨架与反应性基团之间引入“空间悬臂”，所得载体具有大孔结构，既显示了良好的载体结合固定化作用，又可对细菌起保护作用，赋予其良好的耐冲击性能，能高效处理高难度有机工业废水，特别是目前传统生物法认为不可降解的污染物。微生物不易脱落，既提高了生物浓度，又避免了堵塞，可省去二沉池，简化工艺流程，易于控制。图1、2分别为载体和载体上固定微生物的扫描电镜照片。图1载体的扫描电镜照片图2载体上固定微生物的扫描电镜照片该工艺载体生物负载量最高可达18～60g/L，BOD5容积负荷最高可达28kgBOD5/m3·d，比表面积达3.5×106m2/m3，高效曝气系统对空气的利用率极高，可达35～60%，最大氨氮容积负荷为3.6kgNH4+-N/m3·d，处理后出水根据需要可达国家一级排放标准或中水标准。IBAF工艺具有高进水负荷下出水稳定的优点，可使装置容积大大减少，减少土地占用面积，降低工程造价。载体性能可维持生物的多样性，使好氧、厌氧、兼氧菌同时存在。IBAF工艺流程如图3所示。234出水1进水1.调节池2～4.曝气生物滤池(IBAF)图3IBAF工艺流程该项技术适用于处理化工污水；炼油，油田污水；酿酒等食品行业污水；煤化工，焦化，洗炉污水；印染污水；造纸污水；皮革污水；含重金属离子的有机、无机废水；生物制药废水；肉类生产及加工废水；医院、宾馆、学校、社区等生活污水；高浓度氨氮污水；环境水（江河湖泊）体富营养化的治理。1.21.2工艺主要技术特点：工艺主要技术特点：（1）内部填装网状生物载体，生物负载量高，处