曝气生物滤池在污水厂技术改造中的应用论文_朱海燕

东莞市华海环保有限公司 523000

摘要:社会经济的发展使得水污染问题越来越严重,人们长期以来大量用水,促使大量污水产生,而我国水资源处于短缺状态,尤其是城市用水。由于曝气生物滤池具有去除效率高、占地面积小、投资低、耐冲击能力强等优点,指出曝气生物滤池是符合我国国情的新技术,应大规模地推广使用。

关键词:污水处理;中水处理;曝气生物滤池

0 引言

曝气生物滤池(BAF)技术是在生物接触氧化工艺的基础上,引入饮用水处理过程中过滤的思想,而产生的一种好氧废水处理工艺。曝气生物滤池是一种高效生物反应器,集生物反应(脱碳、硝化、反硝化)和过滤作用于一体,滤池后不需要二次沉淀池,通过反冲洗实现滤池的周期运行。其最大特点是使用了一种新型粒状滤料,在其表面生长有生物膜,污水自下向上流过滤料,池底则提供曝气,使废水中的有机物得到吸附、截留与生物分解,该技术既可以用于污水二级处理,也可以用于污水的深度处理中。本公司已经将其成功的应用于生活污水与工业废水的深度处理以及中水回用系统中,并取得了良好处理效果。

1工程实例

1.1废水的水量和水质标准

①废水水量

经分析,反渗透浓水水量为5000m3/d。

②废水水质标准

1.2进水水质表

进水水质表

1.3出水水质表

按相关政策要求,处理后的水质指标达到《地表水环境质量标准》 GB3838-2002 Ⅳ类水体要求。

表 2.414 出水水质指标表

(除PH、粪大肠菌群,单位均为mg/L)

1.4设计工艺流程见图

1.5工艺流程简要说明

(1)格栅用以去除污水中较大颗粒的杂质,防止水泵的阻塞和损伤,减轻原水负荷,进一步去除较小颗粒杂质及油污,污水经调节池调节水质。

(2)流程采用生化处理前投加铁盐 FeCl 3,因为FeCl 3对微生物生长有激活作用,并使絮凝剂和有机物的氧化同时发生,从而提高生化处理效果。投加铁盐FeCl 3对除磷是有好处的。

(3)二级处理设施采用曝气生物滤池处理工艺,采用上向流方式。曝气生物滤池具有生化反应和机械过滤两种功能,曝气生物滤池中填装陶粒滤料,滤料表面上生长着大量的生物膜。滤料粒径为3-6mm,BOD 5 负荷 3 KgBOD/(m 3·d),曝气量为 14 m 3 /h,气水比为 4∶1,工艺总停留时间为2小时。由于陶粒比表面积较大,吸附能力大,对有机物和悬浮物具有较高的去除率。曝气生物滤池在降解有机污染物的过程中,在滤料表面生长大量细菌体,使生物膜变厚。同时由于截留部分悬浮物,滤池的水头损失增加,当水头损失达到一定的范围内时,应对其进行反冲洗将老化的生物膜反洗出来,反冲洗排水流入沉淀池重新处理。

(4)沉淀调节池出水由泵提升进入曝气生物滤池。曝气生物滤池采用罗茨鼓风机供气,穿孔管布水存气,上升的气泡流经滤料可使布水、布气更加均匀。采用气水联合反冲洗方式,反冲洗周期2-3天。污水经生物处理去除水中有机污染物后,至三级处理设施进行深度处理。

(5)三级处理采用“砂滤 + ClO 2 消毒” 的处理工艺。曝气生物滤池出水进入砂滤池进行处理,砂滤池出水经ClO 2消毒后进入清水池。

2工艺特点

2.1采用新型活性滤料

该曝气生物滤池采用无机烧结的新型活性滤料,直径为3~6mm,具有比表面积大、化学稳定性好、使用寿命长等特点,一方面起着生物载体的作用,为生物膜提供良好的生长环境,另一方面也起着过滤的作用。同时该滤料具有切割气泡的作用,氧的利用率高。

2.2具有更高的微生物浓度和有机负荷

由于曝气生物滤池采用的滤料比表面积大,微生物易于在其表面挂膜,由此可以保持滤池内有较多的生物量,实践证明单位体积内微生物量远远大于活性污泥中的微生物量,高浓度的微生物量使得曝气生物滤池的容积负荷增大。

2.3占地面积小,基建费用低

曝气生物滤池的容积负荷很高,可达到5~6kgBOD 5 /(m 3·d),是常规活性污泥法或接触氧化法的6~12倍,所以它的池容是常规活性污泥法或接触氧化法的1/10左右,大大节省了占地面积和大量的土建费用。

2.4耐冲击能力强

曝气生物滤池对有机负荷、水力负荷、温度等的变化不像活性污泥法那么敏感,受外界温度影响小,适合于寒冷地区。

2.5工艺流程简单,易于操作管理

曝气生物滤池工艺将BOD 降解、硝化、反硝化、过滤集于一个处理单元,简化了工艺流程。由于其抗冲击能力强、耐低温,不会发生污泥膨胀,因此,运行管理方便,效果稳定。

3曝气生物滤池应用于污水处理的技术经济性

3.1处理效果

曝气生物滤池较适用于浓度较低且B/C值较高的污水处理,与其他污水生物处理工艺相比,曝气生物滤池兼有生物化学反应和过滤双重作用,对去除COD、BOD 5、NH 3-N、SS或浊度的效果都要比一般的生物处理的好,出水浊度低于5NTU,外观接近于自来水,但对去除TN和TP的效果则较差。若要提高去除TP的效果,可在曝气生物滤池的进水中投加铝盐或三价铁盐,生成铝或铁的磷酸盐沉淀,通过过滤除去。若要进一步去除TN,则需采用较为复杂的A/O型曝气生物滤池或附加其他措施,曝气生物滤池的优势就会相对减小。

曝气生物滤池耐低温的能力较强,受冬季水温下降的影响小,且耐冲击负荷,出水水质较稳定,设备启动快,一般只需约10天就能完成微生物培养,使设备正常工作,而且能适应长时间的间歇运行,即使停止进水数月,也可使微生物保持有一定的活性,一旦再进水恢复工作的速度很快,这是采用其他污水处理工艺难于做到的。

曝气生物滤池用作深度处理,除了可进一步去除COD、BOD 5、SS或浊度外,还可以去除NH 3-N,而采用传统的混凝沉淀和过滤方法,则基本上无去除NH 3-N的效果。

3.2经济性

若要求污水处理的出水达到排放标准的要求(执行GB 18918-2002中的一级标准除外),曝气生物滤池的投资费用与一般的污水处理工艺相比,无十分明显的优势,但运行费用会有显著的降低。若要求污水经处理后达到回用水的水质标准,无论是曝气生物滤池作为二级处理或深度处理,投资费用和运行费用较一般的污水处理工艺都会有很显著地减少,因为一般的生物二级处理工艺的出水水质难于达到回用水的水质标准,必须附加其他费用较高的深度处理工艺。

3.3卫生和景观

曝气生物滤池设备的容积较小,与空气接触的表面积很少,仅有微弱的异味产生,属污水生物处理中卫生条件最好的。由于曝气生物滤池的容积小,可置于室内,故采用曝气生物滤池污水处理工艺,在地面上除建筑物和草坪外,见不到庞大的钢筋混凝土池子,具有十分良好的卫生条件和景观。

总结

曝气生物滤池技术在欧美应用已较为普遍,但在中国还处于推广阶段。曝气生物滤池作为一种新型的污水生物处理技术,具有其显著的优点:处理负荷高、出水水质好、占地面积小、基建费用低、良好的硝化和反硝化能力、适用范围广。综上曝气生物滤池适合在用地紧张、出水水质要求高的中小型污水处理厂使用,是符合中国国情的处理工艺。曝气生物滤池工艺形式还在不断的推陈出新,相信在污水的二级、三级处理和脱氮处理中将有更广泛的应用。

参考文献:

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论文作者:朱海燕

论文发表刊物:《基层建设》2016年15期

论文发表时间:2016/11/18

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曝气生物滤池在污水厂技术改造中的应用论文_朱海燕
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