_好氧生物流化床技术探讨

净水技术WATERPURIFICATIONTECHNOLOGY好氧生物流化床技术探讨费庆志于波许芝(大连铁道学院环境科学与工程系,辽宁大连116028)摘要对好氧生物流化床的特点及工作原理进行了综述,总结了好氧生物流化床的研究现状和好氧生物流化床系统的实际应用,并对好氧生物流化床未来的发展方向进行了分析。关键词生物流化床废水治理工程应用ExPloitationonAerobieBiologicalFluidizedBedTechniqueandEquiPmentsandEngineeringFeiQingrhiYuBoXuZhi(DePr.。fEn二￡ronmeorsc艺enc。&Eog￡neer￡。g,Daz￡an尺a￡z二a夕rnsti:ur。,Daza￡nx16028,e人泛na)AbstraetTheeharaeteristiesandworkprineiPlesofaerobiebiologiealfluidzedbedwerereviewedinthisartiele.TheadvaneesofresearehandaPPlieationofthisteehnologyinthefieldofwastewatertreat-mentweresummarized.TheproblemsatPresentandresearehtopieinthefuturewereanalyzed.KeywordsbiologiealfluidizedbedwastewatertreatmentapPlieationinengineering好氧生物流化床应用于有机废水处理的研究已经有20多年的历史[lj。它是将传统活性污泥法与生物膜法相结合并引人化工流态化技术应用于污水处理的一种新型生物处理装置。它具有处理效率高、容积负荷大、抗击能力强、设备紧凑、占地少等优点[z,习。国内外许多研究机构对它进行了深人的研究氏5,6〕。但是,其技术的大面积推广仍然不尽如人意,主要原因是:¹生物流化床不易设计和放大。º生物流化床能耗大。»生物流化床理论不完善,无法定量设计,大量依赖经验。因此本文对好氧生物流化床的特点进行了阐述,对其工作原理和在实际工程中的优点和问题进行了总结,并指出存在的问题及未来的研究方向。1好氧生物流化床特点1,1好氧生物流化床具有巨大的表面积。和比一般生物膜大得多的生物量[v,8,9]。由于载体为小粒径固体,提供了巨大的表面积,因此流化床的比表面积比一般生物膜法大得多[l。〕,生物流化床表面积比生物滤池和生物转盘高出1一2个数量级,这是生物流化床具有高负荷,高去除率的根本原因。1,2生物流化床具有很高的容积负荷a和污泥负荷率p。由表1[l’〕可以看出,生物流化床的a值大大超过普通活性污泥法、阶段曝气法、生物滤池,而且克服活性污泥法提高污泥浓度困难和经典生物膜法更新生物膜较困难的弱点,常用于处理难降解高浓度有机物的处理。表1不同处理工艺的a、p值比较’通工犷’}属BO眺,d)}一臼住云丽石ZkgV亏污石犷普通活性污泥法阶段曝气法生物滤池好氧生物流化床0.264~0.720.360~1。2720.09~0.3603.64~9。1920.216~0.460.19~0.360.204~4。321.3好氧生物流化床传质快。由于生物流化床三相之间有效接触,气液固间的接触表面积增大,对有机质和氧气的传递非常有利[l2〕。控制生物膜厚度[l3〕,可以使有机质和氧气的传质速率达到最佳。2好权生物流化床工作原理好氧生物流化床根据供氧方式及床型结构等方面的不同,可以分为两相好氧生物流化床、传统外循环流化床和气升式内循环三相流化床。2.1两相好氧生物流化床两相好氧生物流化床是在废水进人流化床之前先充氧气或空气进行曝气,使废水中含有足够的氧气(一般为30~40mg/L),然后再进人流化床,液固Vol.23No.22004净水技术两相在床中充分混合接触,进行生化反应的两相好氧流化床现在已经基本被淘汰〔’习。2.2传统外循环流化床传统外循环流化床(如图la)的底部由气体分布器和液体分布器组成,与固液循环床相似,液体分布器分为两部分。气、液、固三相混合物并流向上流动。在给定气速下,液体速度超过一定值,颗粒被夹带到流化床顶部的分布器。在此,气体自动溢出,液固混合物经分离器分离后,液体流回到储水槽,固体颗粒进人到颗粒储料罐。三相循环体系的流化受主水流、辅助水流和气体流速的控制。辅助水流的作用是调节和控制颗粒循环量〔‘5〕。2.3气升式内循环三相流化床气升式内循环三相生物流化床(如图lb)由反应区、脱气区和沉淀区组成。反应区由内筒和外筒两个同心圆柱体组成,微孔曝气装置设在内筒的底部。反应区内填充陶粒作为载体,为微生物生长和繁殖提供了很大的表面积,从而提高了单位容积内