两级曝气生物滤池工艺的小试研究_王英

收稿日期:2006-09-10作者简介:王英(1982-),女,北京人,硕士研究生。两级曝气生物滤池工艺的小试研究ExperimentalStudyonTechniqueofTwo-StageBiologicalAeratedFilter王英朱文亭吕德华(天津大学环境科学与工程学院天津300072)摘要对两级曝气生物滤池(上向流-下向流)处理生活污水进行了试验研究。试验表明,两级曝气生物滤池在水力负荷小于4m/h,进水COD浓度变化范围为100～500mg/L,一级气水比为3∶1～5∶1,二级气水比为1∶1～2∶1的条件下,出水水质稳定,出水水质达到生活杂用水水质标准。关键词两级曝气生物滤池(上向流-下向流)水力负荷进水有机负荷气水比AbstractThispaperfocusedontheexperimentalstudyontheTwo-stageBiologicalAeratedFilter(up-flowanddown-flow)formunicipalwastewatertreatment.Theresultsshowthattheeffluentqualityisacceptableandcanmeettherequirementsofthewaterqualitystandardfordomesticmiscellaneoususeswhenthehydraulicloadinglessthan4m/handtheinletCODcontentisbetween100～500mg/Lwiththefirststageair-waterratiobeing3∶1～5∶1andthesecondstagebeing1∶1～2∶1.KeywordsTwo-stageBiologicalAeratedFilter(up-flowanddown-flow)HydraulicLoadingInfluentOrganicLoadingAir-waterRatio曝气生物滤池(BAF)处理污水是80年代末和90年代初兴起的污水处理工艺,它具有占地面积小,处理能力及抗冲击负荷能力强等优势[1～3]。我国对曝气生物滤池工艺也开展了很多研究,但由于应用时间不长,对BAF运行的实际经验总结目前还不够多。本文为深入探讨两级曝气生物滤池处理污水的动态特征,采用3～5mm圆形陶粒填料,由两个处理单元组成上流式和下流式结合的曝气生物滤池反应器处理人工合成模拟生活污水,为工程设计运行提供一定的参考。1试验装置和方法1.1试验装置曝气生物滤池模型反应器为有机玻璃加工制成,总高2500mm,反应器直径100mm,填料高度1500mm。从填料区以上0.1m开始,每隔0.5m设置一个取样口,每个反应器上共4个。实验装置见图1。待处理的模拟生活污水由上向流曝气生图1试验装置物滤池下部进水,水流方向自下而上,流入下向流曝气生物滤池上部,自上而下流出反应器。反冲洗采用气水联合方式。1.2填料材质本试验所用填料为微孔挂膜滤料-轻质陶粒。粒径为3～5mm,密度为2.26g/cm3,堆积密度为0.8～1.2t/m3,孔隙率为48%～55%。1.3试验水质试验用水为由葡萄糖、尿素(NH4HCO3)、—37—两级曝气生物滤池工艺的小试研究王英DOI:10.16803/j.cnki.issn.1004-6216.2007.04.012KH2PO4、Na2HPO4、KHCO3、FeSO4、MgSO4配制的模拟生活污水,COD约为100～500mg/L,NH3-N约为15～50mg/L。1.4分析项目及方法CODCr:重铬酸钾法;浊度:HACH2100PTurbidimeter;氨氮:钠氏试剂分光光度法;总氮:过硫酸钾氧化-紫外分光光度法。2结果与讨论2.2试验结果和分析2.2.1水力负荷对BAF性能的影响在一级反应器气水比为3∶1,二级反应器气水比为1∶1,进水有机负荷为6kgCOD/(m3·h)的条件下,水力负荷对两级曝气生物滤池去除效果的影响见图2,当水力负荷小于4m/h时,反应器对COD、氨氮和浊度的去除率分别大于84%、80.67%、95.42%,去除效果良好。图2水力负荷对BAF性能的影响当进水有机负荷一定时,水力负荷间接反映水力停留时间,水力负荷升高,污水与生物膜的接触反应时间减少,反应器对有机物的去除率降低。同时,水力负荷的大小对生物膜厚度、传质阻力也产生影响。水力负荷提高,其紊流剪切作用对膜厚的控制以及对传质的改善有利,但当水力负荷高于一定的限度时,因水力冲刷作用,造成生物膜的流失,导致出水有机物浓度升高,去除率下降。如图2所示,当水力负荷提高到4m/h以上时,氨氮的去除效果受水力负荷的变化影响最大,这是由于硝化菌的世代期较异养菌长的多,生长繁殖速度缓慢,产