关于污水厂二级出水的生物滤池处理技术研究

关于污水厂二级出水的生物滤池处理技术研究

中国电建成都勘测设计研究院有限公司四川成都611130

[摘要]:由于生活水平逐步提高,环境问题越来越受到人们的关注,因此生活污水二级出水的处理标准变得越来越高。污水二级生物处理的方式有很多种,最为常见的是活性污泥法,但是这个方法有投资成本高、耗能较大、操作复杂等缺点。经过各个方面的对比,选择了综合性能比较好的生物滤池技术。生物滤池技术其实就是经过生物接触氧化过程之后,增加一个可以进行过滤吸附、进行生物作用的过滤池。本文首先简单分析了我国的污水处理的现状,得出生物滤池技术在污水二级处理过程中的必要性,然后对生物滤池技术进行了讨论。

[关键词]:污水厂二级出水;生物滤池;技术

引言

当前是一个经济全球化时代,我国水资源保护利用工作发展要与时俱进,跟上时代前进的脚步。污水处理是保护水资源环境的重要工作内容,国家政府要严格督促社会企业加强对污废水的科学处理工作,杜绝将污废水排放到健康水体中,以免对水体环境造成破坏。曝气生物滤池技术是处理污水的核心方法,其具有自动化操作、维护管理成本低、占地面积小等优点,能够实现对污水的全面治理,有效优化污水处理效果,促进我国水资源再生使用。

1生物滤池技术在污水处理中的优势分析

随着曝气生物滤池技术的完善和发展,该项新型污水处理技术被广泛应用在城市污水处理工作中,能够帮助人类社会最大限度地提高对污水的处理效果。目前,曝气生物滤池技术在污水处理中的运用优势包括以下几个方面:①生物滤池滤出的水质健康,符合国家相关污水处理排放标准,不会造成对周围水资源环境的污染。曝气生物滤池通过合理采用两级BIOFOR能够进一步提高滤池出水质量,并且实现城市污水的脱氮除磷效果。②生物滤池技术在污水处理工程中应用成本低。污水处理厂无需投入更多成本修建大规模的滤池,生物滤池占地使用面积小,并且当搭建起生物滤池后就不需要进行二沉地的配套设置,因此又节省了修建二沉地的支出费用,有效降低曝气生物滤池的投资成本。③生物滤池技术的实践操作工艺简单方面,污水处理程序简化,企业对污水处理中的曝气生物滤池技术应用成本将会缩减。④生物滤池组合方式强。在污水处理过程中,曝气生物滤池不仅能够独立运行,还可以与传统污水处理方法融合在一起使用。企业可以根据产出污水的实际污染情况,合理选用不同方式。比如,当产出污水中的浊度、色度、氨氮浓度偏低时,企业只要单独使用曝气生物滤池技术即可。当产出污水中各种污染物含量偏高时,企业就可以采用相互结合的方式,充分保障污水处理效果。⑤滤池生物技术应用能够实现微机自动化。当企业修建成生物滤池后,该项技术的应用能够通过借助微机自动化技术实现对污水处理工作的实时跟踪监测,相关工作人员能够结合污水处理情况,优化设置各项设备参数,保障各项设备稳定持续地运行,提高污水的治理效果。

2生物滤池的特点

2.1有较高生物浓度

曝气生物过滤技术在环境中使用中等填料,这种生物环境对于微生物的生长非常有用,并且进一步促进了加工设备和膜的稳定操作。此外,填料的表面随着许多生物质而生长。所以,曝气生物过滤器中微生物的浓度是污水和污泥的几倍,并且这种微生物具有大的容量,这是生物过滤器的体积负荷在某种程度上增加的关键原因。

2.2抗冲击负荷能力较强

按照国内外有关研究报告,曝气生物滤池有着很强的冲击负荷的性能,能够达到一般负荷的2~3倍,而且水质在短期的抗负荷冲击下不会受到很大影响。这种结果产生的关键原因是过滤材料的生物能量大于其表面积,因此即使在相对强烈的外部冲击下,过滤材料表面上的生物质也可以快速增加,使得它通常是稳定的。

2.3组合方式较强

曝气生物过滤池能够独立进行操作,更重要的是,能够和原始的污水处理方法结合使用。如果污水的色度、浊度和需氧量等比较低的情况下,仅仅依靠曝气生物过滤池就可以取得不错的效果。而这些参数比较高的情况下,曝气生物滤池技术和其它污水处理方法的结合显著提高了处理效果。

3生物滤池处理技术

3.1生物滤池技术原理

生物滤池技术的原理主要依据了两个方面,一个是接触氧化,另一个是给水快滤池,生物滤池将这两者的优点结合在一起,具有曝气、滤速快、悬浮物去除等功能。生物滤池技术的技术原理主要由三部分构成。第一部分是氧化分解:就是在滤池中装入适量的小块滤料,活性生物膜依附在滤料上,滤池进行曝气处理,滤料上生长的生物进行强氧化分解,实现对污水的初步净化。第二部分是截留:污水通过紧密的滤料时,滤料及附着的生物膜就起到了过滤的作用,可以截留污水中的悬浮物。第三部分属于反冲洗:生物滤池在进行一段是时间的处理过程后,水头损失加剧,这时就需要进行反冲洗去除残留的悬浮物,同时更新依附的生物膜。

3.2氮的去除

在传统的生物脱氮工艺中,硝化细菌在好氧环境下完成硝化反应,缺氧环境可使反硝化细菌活跃并参与完成反硝化反应。由于BAF生物膜上存在不同溶解氧梯度,可以实现同步硝化反硝化,甚至实现短程脱氮。BAF对氨氮的去除效果较好,可以达到70%~90%的去除率,硝化型曝气滤池一般可设计成下行流,通过水-气对流增加氧气传质效果。在硝化性能及其影响因素方面,硝化菌生长速度慢,对环境条件敏感,滤速、滤料和温度等会对其有影响。沸石BAF对NH3-N冲击载荷和低温的适应性更强。Han等发现双层BAF在污染河水的实际预处理中,NH+4-N去除效率可达84.1%。硝化菌作用的适宜温度是20℃~30℃,在低温下会发生亚硝酸氮积累从而影响氨氮去除率,Liu等采用了基于熔岩的BAF试验装置,在5.1℃~8.1℃的低水温范围内,NH+4-N去除效率高达77.5%,出水氨浓度为0.65mg/L。在反硝化研究中,一般认为在进水TN浓度较高的情况下,通常要投加一定的碳源,以强化反硝化效果。高建文研究发现当C/N为10:1时,硝酸盐氮去除率都达到90%以上,BAF系统内异养菌、硝化细菌及亚硝化细菌的空间分布和进水COD浓度有关。此外温度对反硝化反应也有一定影响,对于2℃~10℃的低温条件下,反硝化脱氮效能受到严重抑制,而当温度升至20℃时,NO-3-N去除率高于90%,出水NO-2-N积累量低于0.05mg/L,温度不再影响反应器的脱氮效能。

3.3有机物的去除

微水体污染有机物按其来源主要有:有机农药、抗生素、消毒剂等。各因素影响程度的大小依次是:过滤介质、预处理过程(臭氧氧化和混凝)、空床接触时间(EBCT),温度等。BAF对CODMn的去除效果一般,受外界影响较大,但对各种有机物都有较好去除。李传扬发现生物接触氧化预处理对CODMn的去除率为16.64%,去除率较高的有机物分子量多低于1000Da,还可有效降低三卤甲烷生成潜能。尹振珑采用BAF工艺处理微污染窖水对CODMn的去除率可达57%。COD去除率与群落结构的相关性较大,Xu等[8]将一株能降解布洛芬(IBU)的BL1菌株应用于小型曝气生物滤池(BAF)中,IBU去除率比不含BL1的BAF高32.01%~44.04%。

[结语]

伴随着我国城镇化规模不断扩大,经济水平不断提高,污水处理的问题就会越来越受到人们的关注。怎样才能找到适合我国国情的污水处理新技术,缓解日益严峻的水资源短缺问题,是现在亟需解决的问题。生物滤池技术作为比较新的污水处理技术,逐渐成为人们研究的热点。生物滤池技术不仅有更好的处理能力,还可以减少二次沉淀池的建设,减小了占地面积,节省了投资费用。在保证更高的处理标准的同时,生物滤池技术的整个过程比较短,运行费用也相对较低,因此更优于其他的二级出水处理技术。

参考文献

[1]林媛媛.城市污水处理厂二级出水再生利用处理工艺技术研究[J].给水排水,2005(12):111.

[2]刘宏远,叶守开,朱海涛,等.反粒度生物滤池处理污染水源水的研究[J].中国给水排水,2018(3):52-56.

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