曝气生物滤池及其填料作用机理

第23卷第5期2004年5月企业技术开发TECHNOLOGICALDEVELOPMENTOFENTERPRISEVo1．23No．5May．2OO4曝气生物滤池及其填料作用机理吴永明’。罗春晖。李小明’。曾光明’。廖德祥’(1．湖南大学环境科学与工程系，湖南长沙410082；2．长沙市环境监测中心站，湖南长沙410001)摘要：介绍了曝气生物滤池及其填料的应用情况和研究进展，对曝气生物滤池反应动力学以及其填料作用机理等方面的研究进展进行了研究，概述了影响曝气生物滤池运行的主要因素，同时提出了今后曝气生物滤池的发展方向。关键词：曝气生物滤池(BAF)；填料；生物膜；机理中图分类号：X703．1文献标识码：A文章编号：1006-937(2004)05—00l6一O3Biologicalaeratedfilterandoperationmechanism0fitsmedia、UYong—ming，LU0Chun—hui，LIXiao—ming，ZENGGuang—ming，LIAODe—xiang。r1．DepartmentofEnvironmentalScienceandEngineering，HunanUniversity，Changsha，Hunan410082，China；2．ChangshaEnvironmentalMonitoringCenter，Changsha，Hunan410001，China)Abstract：Applicationandresearchprogressofbiologicalaeratedfilter(BAF)anditsmediawasintro-duced，thenewresearchprogressofreactionkineticsofbiologicalaeratedfilterandmedia’Soperationmechanismwasreviewed，themainefectsonfunctionofbiologicalaeratedfilterwasconcluded，atthesametime，italsopointedoutthatsomeaspectsshouldbestudiedweightilyinthefuture．Keywords：biologicalaeratedfilter(BAF)；media；biofilm；mechanism曝气生物滤池(BAF)是2O世纪80年代末新兴的一种污水处理技术【lI，以颗粒状填料及其附着生长的生物膜为主要处理介质，充分发挥生物代谢、生理过滤、生物膜和填料颗粒的物理吸附作用，集生物氧化过程和固液分离于一体，使得BOD、COD的去除，SS的过滤和硝化过程可以在同一个单元反应器中完成，并且，如果在曝气生物滤池中增加厌氧区，还可以同时进行反硝化脱氮及除磷[21。填料作为曝气生物滤池的核心组成部分，对曝气生物滤池的功效有直接的影响。1曝气生曝气生物滤池用填料，根据采用原料不同，分为无机填料、有机高分子填料；根据填料的密度，分为上浮式填料和沉没式填料。国外，Kent和Williams等人【I依据BEWA(theBritishEfluentandWaterAssociation)的标准，分别对常用的7种填料进行了对比研究，认为膨胀球形粘土(Arlita)和膨胀页岩最适合作为曝气生物滤池的填料，但Kent等人也指出，对于曝气生物滤池填料来说，BEWA标准有些地方还需要进一步研究。在我国，清华大学对页岩陶粒、粘土陶粒、砂等进行了筛选、比较，认为陶粒、砂子等材料优于其它几种材料。一般来说，应选择机械强度好、比表面积大、生物化学稳定性强、表面呈正电性和亲水性、孑L隙率及表面粗糙度较高的球形填料作为曝气生物滤池填料。2曝气生物滤池生物膜的形成曝气生物滤池中生物膜的培养与形成是该反应器能否正常运行的关键[41。生物膜形成的关键是微生物在载体表面的固定。微生物在载体表面附着并实现固定化是微生物表面与载体表面间的相互作用，这种相互作用的过程与微生物自身特性有关，同时也与固定载体的物理化学特性及环境因素(pH收稿日期：2004—02—10作者简介：昊永明(1978一)，男，广西上林人，硕士生，主要从事污水生物处理研究维普资讯http://www.cqvip.com第5期吴永明，等：曝气生物滤池及其填料作用机理17值、离子强度、水力剪切力、温度等)密切相关同；附着、固定基本过程如图l所示。微生物向载体表面的输送有主动运输和被动运输两种方式；主动运输起着主导的作用。微生物转移到载体表面后，首先形成的是可逆附着，可逆附着实际上是一个附着与脱析的双向动态过程；不可逆附着是微生物在可逆附着过程中分泌的粘性代谢产物将载体表面牢牢地粘封住，使得附着过程成为不可逆，不可逆附