两段曝气生物滤池废水处理的研究_曹文平

两段曝气生物滤池废水处理的研究曹文平1,张永明2,钱鲁泓3(1.赣江大学公共教学部，江西南昌310029；2.南昌航空工业学院环境与化学工程系,江西南昌330034；3.昆山华恒水处理设备技术有限公司,江苏昆山215300）摘要：淹没式曝气生物滤池具有占地小、效率高和能耗低等一系列优点。本文研究了用两段曝气生物滤池处理废水时，有机物、TSS和氨氮去除的规律。结果表明COD和TSS主要在第一段被去除，而氨氮则主要在第二段被去除。从微生物显微分析可以发现两段的生物群落有明显的不同。经过两段生物处理后的出水水质好并且稳定。关键词：淹没式曝气生物滤池；生物处理；氨氮；生物群落中图分类号：X703.1文献标识码：A文章编号：1000-3770(2006)03-0062-04淹没式曝气生物滤池（SBF）是一种高负荷淹没式生物滤池工艺，它兼有活性污泥法和生物膜法两者优点，并将生化反应和吸附过滤两种处理过程合并在同一构筑物中完成[1]。它节省了后续二沉池，有去除TSS、COD、硝化和除磷等作用[2]。该工艺是近些年来在欧洲发展起来的，适用于别墅区和宾馆饭店的新型污水处理技术。其工艺原理是在滤池内部装填颗粒状陶粒，其表面长有生物膜，污水流过滤料层，使废水中的污染物得到碳化和硝化并实现TSS截流作用[3]。该反应器属固定床的生物膜反应器，污水在流过滤床时，污染物首先被过滤和吸附，进而被好氧氧化，它定期的利用处理出水进行反冲洗排除增殖的活性污泥[4]。本研究结合实际废水对两段曝气生物滤池污染物的降解规律和生物相等方面进行了一些研究，取得了良好的效果。1材料和方法1.1实验装置图1为两段曝气生物滤池工艺流程图。实验用水在经过去除大的漂浮物和悬浮物之后，从集水井中被提升泵提升至两段曝气生物滤池中进行生化处理，处理后，出水直接排放到清水池，无需沉淀。两段曝气生物滤池设备均为碳钢制作，且为罐体结构，一号罐体有效填料体积为1.1m3，二号罐体有效填料体积为0.5m3；气液采用并流上升式（即底部进水进气）[2]。定期用处理后的清水对滤池进行反冲洗，以预防滤池堵塞，并恢复生物滤池功能，反冲洗采用气-水联合反冲，反冲洗液由顶部回流至集水井。1.2实验水质实验用水来自江苏省昆山市华恒水处理设备技术有限公司的生活区污水，实验的平均温度为16～25℃，综合水质指标为：pH为6.31～7.89，COD为98mg/L～154.2mg/L，NH3-N为20.4mg/L～44.3mg/L，TSS为40mg/L～88mg/L，所有的测试方法和分析项目均采用国家标准方法进行。1.3试验方法及填料挂膜试验器在刚启动时，采用间歇方法曝气3d，然后收稿日期：2005-03-07基金项目：江苏省2003年工业科技项目（KCO319）作者简介：曹文平(1979-)，男，硕士，主要研究方向为环境工程生物技术；联系电话：0791-6920196；E-mail：caowenping5000@163.com。�������������SBF1SBF2�������图1两段曝气生物滤池废水处理工艺流程Fig.1Technologicalprocessforwastewatertreatmentofbiologicalfilterbytwo-stageaeration第32卷第3期2006年3月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVol.32No.3Mar.,200662DOI:10.16796/j.cnki.1000-3770.2006.03.017连续小水量进水，进水水力负荷维持在0.5m3/m2·h～0.8m3/m2·h之间；为了使填料快速的挂膜，本试验在试验前13d将原水中加入一定量的葡萄糖，提高其有机物浓度，使COD的浓度达到250mg/L～300mg/L。在试验过程发现其填料表面很快由黑色变为浅黄色，剥下其表面的生物膜观察，发现了钟虫、线虫、游泳性纤毛虫和变形虫等原生动物、菌胶团活性较好。判定其生物膜成熟后，不再投加葡萄糖，并对生物膜驯化和稳定7d左右，出水的COD浓度稳定在60mg/L以下，出水的NH3-N浓度稳定在8mg/L以下，从而判定挂膜成功。挂膜成功以后，开始每天监测COD、NH3-N和TSS等进、出水指标。逐步变为2d一次和3d一次。2结果与讨论2.1TSS处理效果两段曝气生物滤池对悬浮物（TSS）去除效果见图2。对于陶粒滤料的反应器，其过滤作用主要基于三个原因，即机械截留作用、接触絮凝作用和Zeta电位降低作用，这三者是相互关联发生的，而且发生在过滤作用的全过程[3]。从图2可以看出，第一段的进水TSS浓度虽然很高，但是从第一段生化罐的出水中可以发现其中的TSS的含量明显的减少，基本上维持在20mg/L以下，在第二段生化罐中TSS的浓度继续降低并大大低