生物接觸氧化法與生物濾池的異同點(diǎn)

2023年12月31日發(fā)(作者：凋零的近義詞)

水污染控制工程

生物接觸氧化法與曝氣生物濾池的異同點(diǎn)以及應(yīng)用

1.生物接觸氧化法特點(diǎn)

生物接觸氧化法是一種兼有活性污泥法和生物膜法特點(diǎn)的一種新的廢水生化處理法。這種方法的主要設(shè)備是生物接觸氧化濾地。在不透氣的曝氣地中裝有焦炭、礫石、塑料蜂窩等填料，填料被水浸沒(méi)，用鼓風(fēng)機(jī)在填料底部曝氣充氧；空氣能自下而上，夾帶待處理的廢水，自由通過(guò)濾料部分到達(dá)地面，空氣逸走后，廢水則在濾料間格自上向下返回池底。活性污泥附在填料表面，不隨水流動(dòng)，因生物膜直接受到上升氣流的強(qiáng)烈攪動(dòng)，不斷更新，從而提高了凈化效果。生物接觸氧化法具有處理時(shí)間短、體積小、凈化效果好、出水水質(zhì)好而穩(wěn)定、污泥不需回流也不膨脹、耗電小等優(yōu)點(diǎn)。

1、進(jìn)水采用進(jìn)水堰的方式，進(jìn)水與進(jìn)氣逆向，增加水與生物膜的接觸面積。具有活性污泥法的優(yōu)點(diǎn)，輔以機(jī)械設(shè)備供氧，生物活性高，泥齡短；

2、載體生物填料采用新式生物浮球，球內(nèi)能固定和包藏生物膜。不用填料固定支架，可以解決修理更換的困難。采用新式羅茨鼓風(fēng)機(jī)供氣，充氧設(shè)備采用微孔曝氣器。

3、由于填料比表面積大，池內(nèi)充氧條件良好，池內(nèi)單位容積的生物固體量較高，因此，生物接觸氧化池具有較高的容積負(fù)荷,耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)；

4、由于生物接觸氧化池內(nèi)生物固體量多，水流完全混合，故對(duì)水質(zhì)水量的驟變有較強(qiáng)的適應(yīng)能力,能分解其它生物處理難分解的物質(zhì)；

5、剩余污泥量少，不存在污泥膨脹問(wèn)題，運(yùn)行管理簡(jiǎn)便。

6。生物膜只能自行脫落，剩余污泥不易排走，滯留在濾料之間易引起水質(zhì)惡化，影響處理效果。

2.曝氣生物濾池的特點(diǎn)

曝氣生物濾池充分借鑒了污水處理接觸氧化法和給水快濾池的設(shè)計(jì)思路，集曝氣、高濾速、截留懸浮物、定期反沖洗等特點(diǎn)于一體四。其主要工藝特點(diǎn)為：

(1)用比表面積較大粒狀濾料作為生物載體．如陶粒、瓷粒、焦炭、石英砂、活性炭、聚苯乙烯濾料等，可在濾料表面保持較高的生物量．易于掛膜且穩(wěn)定運(yùn)行，但濾料密度的選擇不慎或運(yùn)行時(shí)參數(shù)不合適會(huì)造成濾料隨出水或反沖洗出水流失：

(2)生物相復(fù)雜，菌群結(jié)構(gòu)合理，反應(yīng)器內(nèi)具有明顯的空間梯度特征．能耐受較高的有機(jī)和水力沖擊負(fù)荷．不同的污染物可以在同一反應(yīng)器被漸次去除．同步發(fā)揮生物氧化作用、生物吸附絮凝和物理截留作用，出水水質(zhì)好。可滿足回用要求。由于大量的微生物附著生長(zhǎng)在粗糙多孔的粒狀濾料內(nèi)部和表面．可以保持一定的微生物活性．處理設(shè)施可間歇啟動(dòng)運(yùn)行．有利于系統(tǒng)的恢復(fù)啟動(dòng)：

(3)區(qū)別于一般生物濾池及生物濾塔，在去除BOD、氨氮時(shí)需進(jìn)行曝氣．由于粒狀濾料層具有

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較高的氧轉(zhuǎn)移效率，曝氣量低．運(yùn)行能耗較低．硝化和反硝化效率高：

(4)高的生物膜活性，具有生物氧化降解和截留懸浮固體的雙重功能．生物處理單元之后不需再設(shè)二次沉淀池：

(5)預(yù)處理要求較高，一般要對(duì)原水進(jìn)行預(yù)處理以降低進(jìn)水的SS，需要如隔柵、沉砂池、初沉池這樣的設(shè)施。尤其濾池在二級(jí)處理的情況下，往往要投加藥劑才能達(dá)到降低SS的要求．不僅增加了運(yùn)行費(fèi)用，而且降低水的堿度，影響反硝化效果；

(6)需定期進(jìn)行反沖洗，清洗濾池中截留的懸浮固體，同時(shí)更新生物膜。

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國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況

世界上首座曝氣生物濾池于1981年在法國(guó)投產(chǎn)，隨后在歐洲各國(guó)得到廣泛應(yīng)用。美國(guó)和加拿大等美洲國(guó)家在20世紀(jì)80年代末引進(jìn)此工藝，日本、韓國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣也先后引進(jìn)了此項(xiàng)技術(shù)。目前世界上較大的環(huán)保公司如法國(guó)得利滿公司、德國(guó)菲力普穆勒公司、法國(guó)VEOLIA公司均把它作為拳頭產(chǎn)品在全世界推廣。在中國(guó)內(nèi)地，曝氣生物濾池正處于推廣階段。大連市馬欄河污水處理廠是我國(guó)第一個(gè)采用曝氣生物濾池工藝的城市污水處理廠（由東北市政院設(shè)計(jì)），廣東新會(huì)東郊污水處理廠采用了水解——曝氣生物濾池污水處理工藝（由中冶馬院設(shè)計(jì)）。 我國(guó)一部分工業(yè)廢水的處理也采用了此項(xiàng)技術(shù)。國(guó)內(nèi)許多科研設(shè)計(jì)單位對(duì)曝氣生物濾池也進(jìn)行了試驗(yàn)研究。隨著曝氣生物濾池在世界范圍內(nèi)不斷推廣和普及，很多學(xué)者在其結(jié)構(gòu)形式、功能、啟動(dòng)和濾料等方面進(jìn)行了具體的研究，取得了很多成果。

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BIOSTYR工藝

BIOSTYR是法國(guó)OTV公司的注冊(cè)水處理工藝技術(shù)，由于采用新型輕質(zhì)懸浮填料--BIOSTYRENE（主要成分是聚苯乙烯，且比重小于1g/cm3）而得名。下面以去除BOD、SS并具有硝化脫氮功能的反應(yīng)器為例說(shuō)明其工藝結(jié)構(gòu)與基本原理。 BIOSTYR工藝是一種上流生物濾池，是一種運(yùn)行可靠、自動(dòng)化程度高、出水水質(zhì)好、抗沖擊能力強(qiáng)和節(jié)約能耗的新一代污水處理革新工藝，工藝成熟高效。污水通過(guò)濾料層，水體含有的污染物被濾料層截留，并被濾料上附著的生物降解轉(zhuǎn)化，同時(shí)，溶解狀態(tài)的有機(jī)物和特定物質(zhì)也被去除，所產(chǎn)生的污泥保留在過(guò)濾層中，而只讓凈化的水通過(guò)，這樣可在一個(gè)密閉反應(yīng)器中達(dá)到完全的生物處理而不需在下游設(shè)置二沉池進(jìn)行污泥沉降。 濾池底部設(shè)有進(jìn)水和排泥管，中上部是填料層，厚度一般為2.5～3.5m，為防止濾料流失，濾床上方設(shè)置裝有濾頭的混凝土擋板，濾頭可從板面拆下，不用排空濾床，方便維修。擋板上部空間用作反沖洗水的儲(chǔ)水區(qū)，其高度根據(jù)反沖洗水頭而定。 該區(qū)內(nèi)設(shè)有回流泵用于將濾池出水泵至配水廊道，繼而回流到濾池底部實(shí)現(xiàn)反硝化，在不需要反硝化的工藝中沒(méi)有該回流系統(tǒng)。填料層底部與濾池底部的空間留作反沖洗再生時(shí)填料膨脹之用。 濾池供氣系統(tǒng)分兩套管路，置于填料層內(nèi)的工藝空氣管用于工藝曝氣(主要由曝氣風(fēng)機(jī)提供增氧曝氣)，并將填料層分為上下兩個(gè)區(qū)：上部為好氧區(qū)，下部為缺氧區(qū)。根據(jù)不同的原水水質(zhì)、處理目的和要求，填料層的高度不同，好氧區(qū)、厭氧區(qū)所占比例也相應(yīng)變化；濾池底部的空氣管路是反沖洗空氣管。該工藝具有如下特點(diǎn)：上流濾池，底部渠道進(jìn)配水，頂部出水； 濾料比重小于1；穿孔管曝氣，節(jié)省設(shè)備投資和維護(hù)費(fèi)；濾頭在濾池的頂部，與處理后水接觸，易于維護(hù)；重力反沖洗，無(wú)須反沖洗水泵； 工藝空氣和反沖洗用氣共用鼓風(fēng)機(jī)；曝氣管可布置在濾層中部或底部，在同一池中可完成硝化、反硝化功能。

Biofor工藝

Biofor（生物過(guò)濾氧化反應(yīng)池）是得利滿水務(wù)繼滴濾池、Biodrof干式過(guò)濾系統(tǒng)之后的專(zhuān)為污水處理廠設(shè)計(jì)的第三代生物膜反應(yīng)池。與其它類(lèi)型的生物過(guò)濾工藝相比，Biofor主要具有下列特性： ①向上流生物過(guò)濾 進(jìn)水自濾池底部流向頂部，上流過(guò)濾在濾池的整個(gè)高度上持續(xù)提供正壓條件，與下向流過(guò)濾相比提供了許多優(yōu)勢(shì)。 ②使用特制的過(guò)濾及生物膜支持煤介：Biolite生物濾料 確保獲得較高的生物膜濃度和較大的截留能力，并加長(zhǎng)了運(yùn)行周期。

③高性能曝氣 Biofor采用了特制的曝氣頭：它不僅能高效的供氧，而且節(jié)約能源、使用安全、易于操作和維護(hù)。 ④流體完全均勻的分布 空氣和水流為同向流。Biofor生物濾池的濾板配有25UB33e濾頭，該濾頭的防阻塞設(shè)計(jì)通過(guò)均勻的配水使過(guò)濾效果優(yōu)化。

BIOSMEDI工藝

上海市政院鄒偉國(guó)等開(kāi)發(fā)了一種名為BIOSMEDI的曝氣生物濾池，它采用脈沖反沖洗、氣水同向流的形式，可用于微污染源水預(yù)處理或污水深度處理。 BIOSMEDI生物濾池是上海市政工程設(shè)計(jì)研究院針對(duì)微污染原水開(kāi)發(fā)的一種新型生物濾池，該濾池以輕質(zhì)顆粒濾料為過(guò)濾介質(zhì)，濾料比重較小，一般約在0.1左右，粒徑的大小為4～5mm左右，比重及粒徑的大小可根據(jù)實(shí)際需要選擇確定，這種濾料具有來(lái)源廣泛、濾料比表面積大、表面適宜微生物生長(zhǎng)、價(jià)格便宜（300～500元/立方米）、化學(xué)穩(wěn)定性好等一系列優(yōu)點(diǎn)。 BIOSMEDI生物濾池原理： 濾池上部采用鋼筋混凝土板（板上采用倒濾頭出氣和水）抵制濾料的浮力及運(yùn)行的阻力。在濾層下部，用混凝土板或鋼板分隔在濾層下部形成氣囊，在反沖洗時(shí)下部形成空氣室。 原水從進(jìn)水閥進(jìn)入氣室，通過(guò)中空管進(jìn)入濾層，在濾料阻力的作用下使濾池進(jìn)水均勻，空氣布?xì)夤馨惭b在濾層下部，空氣通過(guò)穿孔布?xì)夤苓M(jìn)行布?xì)猓?jīng)過(guò)濾層去除水中的有機(jī)物、氨氮后，出水經(jīng)倒濾頭進(jìn)入上部清水區(qū)域排出。 濾池反沖洗采用脈沖沖洗的方法，首先關(guān)閉進(jìn)水閥及曝氣管，打開(kāi)濾池下部的反沖洗氣管，在濾層下部形成一段氣墊層，當(dāng)氣墊層達(dá)到一定高度后，此時(shí)瞬時(shí)把氣墊層中的空氣通過(guò)閥門(mén)或虹吸的方法迅速排空，此時(shí)濾層中從上到下沖洗的水流量瞬時(shí)忽然加大，導(dǎo)致濾料層忽然向下膨脹，脈沖幾次后，可以把附著在濾料上的懸浮物質(zhì)脫落，再打開(kāi)排泥閥，利用生物濾池的出水進(jìn)行水漂洗，可有效地達(dá)到清潔濾料的目的。 具有以下優(yōu)點(diǎn)： ①、較小的濾層阻力；采用氣水同向流，

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避免了氣水逆向流時(shí)水流速度和氣流速度的相對(duì)抵消而造成能量的浪費(fèi)，另外，濾料粒徑較均勻，大大增加濾層的孔隙率，減少濾池運(yùn)行時(shí)的水頭損失。②、價(jià)格低、性能優(yōu)的濾料；濾料具有來(lái)源廣泛、濾料比表面積大、表面適宜微生物生長(zhǎng)、價(jià)格便宜（一般價(jià)格低于500元/立方米）、化學(xué)穩(wěn)定性好；濾料比表面積大，有利于氧氣的傳質(zhì)，大大提高了充氧效率，布?xì)饪刹捎么┛坠懿細(xì)饧纯桑?jié)省工程投資。 ③、獨(dú)特的脈沖反沖洗形式；傳統(tǒng)的水反沖、氣水反沖均難以奏效，該濾池采用獨(dú)特的脈沖反沖洗方式，不需要專(zhuān)門(mén)的反沖洗水泵及鼓風(fēng)機(jī)，是一種高效、低能耗的反沖洗形式。

曝氣生物濾池的應(yīng)用范圍較為廣泛，其在水深度處理、微污染源水處理、難降解有機(jī)物處理、低溫污水的硝化、低溫微污染水處理中都有很好的、甚至不可替代的功能。 在低溫污水中，西寧第二污水處理廠由于冬季最低水溫約6℃，為了解決硝化問(wèn)題，在可行性研究報(bào)告報(bào)告中就推薦了曝氣生物濾池+A2/O處理工藝。在廣東新會(huì)4萬(wàn)立方米/噸污水處理廠（BOT特許權(quán)項(xiàng)目）項(xiàng)目中，首次應(yīng)用于國(guó)內(nèi)生活污水處理工程中并獲得成功，其工藝為水解+二級(jí)曝氣生物濾池（設(shè)CN池與N池二級(jí)），該項(xiàng)目已經(jīng)投產(chǎn)運(yùn)行。在難降解有機(jī)物處理中，青島啤酒（徐州金波）有限公司廢水處理工程中，再用了水解酸化+曝氣生物濾池處理工藝，從運(yùn)行上看，選用的工藝是滿足要求的。在中水回用中，大連馬欄河污水處理廠工程，采用的是法國(guó)得利滿A3D+BIOFOR工藝技術(shù)，出水水質(zhì)達(dá)到三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，日處理污水12萬(wàn)噸，其中4萬(wàn)噸出水可回用于城市綠化，建筑施工，工業(yè)等。山西臨汾中水回用工程中，二級(jí)處理的出水作為水源，為了解決其氨氮這一指標(biāo)，該工程采用曝氣生物濾池作為預(yù)處理單元。

在國(guó)內(nèi)，豬場(chǎng)糞便污水處理工程，印染廢水處理工程，腸衣加工廢水處理工程，淀粉廢水處理工程等中都有應(yīng)用。

問(wèn)題與前景

作為一種嶄新的水處理工藝——曝氣生物濾池正處在推廣之中。根據(jù)目前的研究和應(yīng)用情況，今后仍有很多問(wèn)題有待研究： 生物膜的特點(diǎn)及其快速啟動(dòng)的方式；生物氧化功能和過(guò)濾功能之間的相互關(guān)系；反沖洗過(guò)程中生物膜的脫落規(guī)律；進(jìn)一步拓寬曝氣生物濾池的應(yīng)用范圍，研究其在水深度處理、微污染源水處理、難降解有機(jī)物處理、低溫污水的硝化、低溫微污染水處理問(wèn)題中如何與其他工藝相結(jié)合。 曝氣生物濾池中核心介質(zhì)――濾料的研究也會(huì)促進(jìn)該工藝在中國(guó)的應(yīng)用的范圍，BIOSTYR、Biofor兩種工藝功能比較強(qiáng)大，但在中國(guó)大范圍的應(yīng)用仍存在問(wèn)題，如專(zhuān)利問(wèn)題，再有它們從投資上都比較大，這也阻礙了這兩種工藝在中國(guó)的大范圍的應(yīng)用。 所以特種濾料的的研究與生產(chǎn)的國(guó)產(chǎn)化將是曝氣生物濾池在國(guó)內(nèi)大范圍的應(yīng)用的關(guān)鍵。

生物接觸氧化法

加壓生物接觸氧化法通過(guò)簡(jiǎn)單的“加壓”方式有效提高了污染物去除率。處理生活污水的試驗(yàn)表明，當(dāng)壓力為0.2Mpa，停留時(shí)間為0.8小時(shí)，氣水比為3-4：1時(shí)，處理出水的COD、BOD5、SS等污染物濃度可達(dá)到一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。與常壓法相比，污染物去除率提高了10%-18%，停留時(shí)間僅為常規(guī)生物處理法的1/3-1/4。因此，該法具有處理效果好、處理時(shí)間短、占地少、適用性強(qiáng)、耐沖擊負(fù)荷的特點(diǎn)，特別適合城鎮(zhèn)小區(qū)生活污水處理成套設(shè)施的建設(shè)

(1)加壓生物接觸氧化法通過(guò)簡(jiǎn)單的“加壓”方式提高了污水中污染物去除率,縮短了生化反應(yīng)時(shí)間。其高效高速的關(guān)鍵原因在于有效提高了污水中的溶解氧濃度，增大了氧向生物膜內(nèi)轉(zhuǎn)移的推動(dòng)力和向生物膜內(nèi)滲透深度，使生物膜活性提高，活性微生物量增多，有機(jī)物降解速率得以提高。而且可通過(guò)調(diào)節(jié)壓力和氣水比使加壓生物接觸氧化裝置內(nèi)保持較高的溶解氧濃度來(lái)適應(yīng)水質(zhì)、水量的變化，耐沖擊負(fù)荷。

（2）研究表明，加壓生物接觸氧化法處理生活污水，采用壓力為0.2Mpa（表壓），停留時(shí)間為0.8小時(shí)，氣水比為3-4：1時(shí)，可使處理出水的COD、BOD5、SS等污染物濃度達(dá)到一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。與常壓法相比，在相同的停留時(shí)間內(nèi)污染物去除率可提高10%-18%，獲得相同的處理效果（達(dá)到一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)）停留時(shí)間僅為常規(guī)生物處理法的1/3-1/4。因此，該法具有處理效

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果好、占地少、適用性強(qiáng)、耐沖擊負(fù)荷的特點(diǎn)，特別適合城鎮(zhèn)小區(qū)小型生活污水處理成套設(shè)施的建設(shè)，對(duì)高濃度有機(jī)廢水的處理也有較好的應(yīng)用前景。

（3）與常壓法相比，加壓接觸氧化法的不同點(diǎn)是使用了壓縮空氣，在壓力條件下操作，由此增加了進(jìn)水和進(jìn)氣的能耗，但這部分多的能量在處理過(guò)程中可得到回收利用。生化柱頂部尾氣可引入前面的沉砂池或調(diào)節(jié)池進(jìn)行預(yù)曝氣，生化柱出水溶有氣體，可采用氣浮進(jìn)行固液分離，做到對(duì)空氣一次加壓多次使用。

目前我國(guó)城市污水的處理量?jī)H為排放總量的10%左右[1]，大量的污水進(jìn)入自然水體導(dǎo)致了嚴(yán)重的水環(huán)境污染，使已十分嚴(yán)重的水資源短缺狀況更加嚴(yán)峻，尤其是含有病原菌、傳染病菌的污水進(jìn)入自然水體，更是給病菌的傳播創(chuàng)造了條件。采用生物接觸氧化法處理生活污水等有機(jī)污水的技術(shù)已相當(dāng)成熟，本文介紹的生物接觸氧化法系甘肅經(jīng)緯環(huán)境工程技術(shù)有限公司多年的研究成果。該生物接觸氧化法的實(shí)質(zhì)之一是在池內(nèi)充填經(jīng)特殊加工后充滿微孔、比表面積極大的JW-Ⅰ填料，已經(jīng)充氧的污水浸沒(méi)全部填料，并以一定流速流經(jīng)填料；在填料上布滿生物膜，污水與生物膜廣泛接觸，在微生物的新陳代謝功能的作用下，污水中有機(jī)污染物得到去除，污水得到凈化。另一項(xiàng)技術(shù)實(shí)質(zhì)是采用與曝氣池相同的曝氣方法，向微生物提供其所需氧的同時(shí)氣浮除去水中的油污，并起到攪拌與混合作用。

由甘肅經(jīng)緯公司設(shè)計(jì)、加工的生物接觸氧化設(shè)備為GJW-ⅡS型，整套設(shè)備包括生物接觸氧化池和生物過(guò)濾沉淀池兩部分，在蘭州某生物制品研究所的生產(chǎn)、生活污水處理站都成功的應(yīng)用了該項(xiàng)高效生物接觸氧化處理技術(shù)與設(shè)備，并取得了良好的處理效果。

2 生物接觸氧化設(shè)備

2.1 生物接觸氧化池

接觸氧化池由池體、填料、支架、曝氣裝置、布水裝置及排泥管道等部件所組成。池體為矩形鋼結(jié)構(gòu)，JW-Ⅰ填料均勻分層裝填，下部中心進(jìn)水、PPR穿孔管布?xì)猓馔蛄鲃?dòng)。污水處理設(shè)備運(yùn)行15~20d后，填料微孔發(fā)生堵塞造成接觸氧化池涌水，加大曝氣量，定期進(jìn)行反沖洗。接觸氧化池構(gòu)造示意見(jiàn)圖1。

圖1 接觸氧化池構(gòu)造示意圖

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2.2 生物過(guò)濾沉淀池

該過(guò)濾沉淀池的結(jié)構(gòu)下部為沉淀區(qū)，為減小設(shè)備整體占地面積并增加沉淀體積，沉淀區(qū)設(shè)計(jì)為矩形結(jié)構(gòu)，下部設(shè)置排泥管，將沉淀區(qū)污泥排出。在濾池上部裝填一定量粒徑較小的JW-Ⅰ濾料，濾料表面生長(zhǎng)著高活性的生物膜，使濾池系統(tǒng)具有較好的抗沖擊負(fù)荷能力，污水流經(jīng)時(shí)，利用濾料的高比表面積帶來(lái)的高濃度生物膜的氧化降解能力對(duì)污水進(jìn)行快速凈化。最上部裝填一定量的石英砂，截留污水中的懸浮物，且保證脫落的生物膜不會(huì)隨水流漂出。運(yùn)行一定時(shí)間后，隨著生物膜的新陳代謝，脫落的生物膜及濾料上截留的雜質(zhì)不斷增加，濾料水頭損失增大，需對(duì)濾池進(jìn)行反沖洗，以釋放截留的懸浮物以及更新生物膜，此為反沖洗過(guò)程。生物過(guò)濾沉淀池特點(diǎn)為需定量曝氣、高過(guò)濾速度、截留懸浮物、定期反沖洗。過(guò)濾沉淀池構(gòu)造示意見(jiàn)圖2。

圖2 過(guò)濾沉淀池構(gòu)造示意圖

制漿造紙廢水含有大量的纖維素及其分解產(chǎn)物（低分子量的半纖維素，甲醛、乙酸、糖類(lèi)等易生物降解的有機(jī)物）、多量的腐植酸、木素、蠟質(zhì)、無(wú)機(jī)鹽等有機(jī)污染物，這些有機(jī)污染物占化纖行業(yè)總污水CODcr的50～60％，是制漿造紙廢水治理的關(guān)鍵。由于這類(lèi)廢水有機(jī)物污染負(fù)荷高, CODcr高達(dá)10000-20000mg/l，應(yīng)首先通過(guò)物化方法將CODcr降到3000以下，再通過(guò)兼、好氧的方法將廢水處理達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。

1 工藝流程

根據(jù)制漿造紙廢水具有CODcr濃度高、色度大的水質(zhì)特點(diǎn)，確定的處理工藝流程如下：車(chē)間廢水首先進(jìn)入調(diào)節(jié)池進(jìn)行均質(zhì)均量，經(jīng)調(diào)節(jié)后的廢水由泵提升至兼氧池。由于廢水中含有諸多難生物降解的物質(zhì)，而廢水色度的去除首先應(yīng)破壞有機(jī)物的帶色基團(tuán)，本工藝采用兼氧、好氧生物處理工藝，就是利用兼氧菌將廢水中的大分子有機(jī)物分解為低分子有機(jī)物，同時(shí)利用兼氧菌的水解作用破壞大分子有機(jī)物的有色基團(tuán)，提高廢水的可生化性，然后在好氧池中利用好氧菌的同化和異化作用將兼氧菌所分解的產(chǎn)物進(jìn)行降解，從而達(dá)到脫色、去除COD的目的。由于生化處理出水中夾帶諸如脫落的生物膜等難以沉降的懸浮物，故采用二次沉淀的方法以進(jìn)一步提高處理效果。

2 構(gòu)筑物及設(shè)備

處理構(gòu)筑物及其主要設(shè)備有調(diào)節(jié)池、兼氧池、好氧池和二沉池。

2.1 兼氧、好氧池 兼氧、好氧生物處理工藝采用生物膜法，中心處理構(gòu)筑物是接觸氧化池，該池由池體、填料、布水和布?xì)庋b置等組成。

2.1.1 池體形式 本處理系統(tǒng)采用直流式接觸氧化池，這是一種底部同時(shí)進(jìn)水與進(jìn)氣的接觸氧化池，在填料上產(chǎn)生液流，生物膜受上升的水流、氣流的強(qiáng)烈攪拌而加速更新，使其保持較高生

水污染控制工程

物活性，同時(shí)又能克服填料的堵塞現(xiàn)象。另外上升氣流撞擊填料使氣泡破裂，增加了接觸面積，提高了氧的轉(zhuǎn)移效率。

2.1.2 填料 填料是生物膜生長(zhǎng)的載體，是接觸氧化的核心部位，它直接影響生物接觸氧化處理的效能。本系統(tǒng)的接觸氧化池采用的是新型纖維組合填料。

2.1.3 布水 生物接觸氧化池的進(jìn)水必須均布填料層，使廢水、空氣、生物膜三者之間相互接觸。布水管采用穿孔管，孔徑為5 mm，間距為20cm。

2.1.4 布?xì)?生物接觸氧化池的布?xì)庵饕腥齻€(gè)作用，即充氧、攪拌，防止填料層的堵塞和促進(jìn)生物膜更新。本處理系統(tǒng)供氣選用新型三葉羅茨風(fēng)機(jī)，曝氣設(shè)備采用微孔曝氣軟管以保證并提高氧的轉(zhuǎn)移率。

2.2 二沉池 對(duì)于生化處理后出水中難以沉降等脫落生物膜，采用二次沉淀的處理方法加以去除，可以進(jìn)一步提高出水水質(zhì)。

3 細(xì)菌的培養(yǎng)與馴化

3.1 接種污泥 接種污泥取用某污水處理廠二沉池后經(jīng)脫水的剩余污泥，兼氧和好氧兩池所接種的活性污泥量共計(jì)8 噸。

3.2 溫度和pH值 對(duì)于生化處理過(guò)程，一般認(rèn)為水溫在23 ℃～30 ℃時(shí)最好。考慮到企業(yè)所排放污水的實(shí)際水溫，調(diào)試過(guò)程中盡量使得污泥菌種在實(shí)際水溫下生長(zhǎng)。排放的廢水PH值在6.5左右，調(diào)試中發(fā)現(xiàn)生化系統(tǒng)出水pH值在7以上，說(shuō)明生化系統(tǒng)對(duì)廢水的pH值調(diào)節(jié)性能良好。

3.3 微生物的營(yíng)養(yǎng) 微生物的新陳代謝需要一定比例的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，除了BOD5表示的碳源外，還需要氮、磷和其他微量元素。制漿廢水則往往缺乏某些關(guān)鍵的元素如氮和磷。在調(diào)試過(guò)程中，可補(bǔ)充尿素和磷酸二氫鉀來(lái)補(bǔ)充細(xì)菌需要的氮和磷。一般對(duì)氮、磷的需要量可根據(jù)BOD5:N:P=100：5：1加以控制。

3.4 溶解氧 生化系統(tǒng)采用兼氧和好氧兩個(gè)系統(tǒng)。所謂兼氧系統(tǒng)采用間歇曝氣方法，一般每日曝氣8h以維持兼氧池DO為0.5mg/L，曝氣的同時(shí)起到水力攪拌和兼氧生物膜的強(qiáng)制剝落更新作用。好氧系統(tǒng)則采用連續(xù)曝氣方式，溶解氧濃度控制在2mg/L左右。

3.5 進(jìn)料方式 調(diào)試初期，生化系統(tǒng)所承受的有機(jī)負(fù)荷應(yīng)低一些，采用間歇悶曝和連續(xù)進(jìn)水兩種方式交替進(jìn)行調(diào)試。進(jìn)入兼氧池和好氧池的污水按比例逐步增加，同時(shí)啟動(dòng)好氧池的回流泵進(jìn)行回流處理，直至整個(gè)系統(tǒng)CODcr去除率基本穩(wěn)定。

3.6 水力負(fù)荷和沖擊負(fù)荷 啟動(dòng)時(shí)水力負(fù)荷宜低，否則可能造成污泥流失，影響填料生物膜的生長(zhǎng)。調(diào)試過(guò)程中既不宜突然提高負(fù)荷，也不宜長(zhǎng)期穩(wěn)定在低負(fù)荷下進(jìn)行，應(yīng)在出水污泥濃度及去除率都較高的條件下逐漸提高負(fù)荷。當(dāng)兼氧池填料CODcr負(fù)荷達(dá)到1.6 kg/m3*d；好氧池填料CODcr負(fù)荷達(dá)到1.18 kg/m3* d時(shí)，系統(tǒng)處理效果較好，運(yùn)行穩(wěn)定。

3.7 微生物的組成 在調(diào)試運(yùn)行穩(wěn)定后，在好氧池內(nèi)可以明顯看到水中存在大量的固著型纖毛類(lèi)原生動(dòng)物，如鐘蟲(chóng)、蓋纖蟲(chóng)等枝蟲(chóng)和菌膠團(tuán)。在一般情況下，這幾種原生動(dòng)物多，說(shuō)明游離細(xì)菌少，出水中有機(jī)物濃度較低。菌膠團(tuán)較多，還可以說(shuō)明污泥吸附、氧化有機(jī)物的能力大，填料掛膜已經(jīng)達(dá)到預(yù)期效果。一旦填料掛膜成功，微生物培養(yǎng)馴化完成，系統(tǒng)處于連續(xù)實(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)。

4 工藝運(yùn)行

本工藝系統(tǒng)主要為生化處理部分，調(diào)試的難點(diǎn)是兼氧池、好氧池中填料的生物掛膜及微生物的培養(yǎng)馴化。結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)，每天同步監(jiān)測(cè)調(diào)節(jié)池、兼氧池、好氧池、氣浮池出水中的pH值、色度、SS、CODcr等水質(zhì)指標(biāo)，每四小時(shí)取樣化驗(yàn)，取一天6個(gè)水樣化驗(yàn)的平均值。調(diào)試工作為期4月余，處理出水水質(zhì)穩(wěn)定。

在微生物掛膜及培養(yǎng)、馴化期間，隨著微生物的增長(zhǎng)和逐漸適應(yīng)，處理出水中CODcr及色度的去除率逐漸提高，第四個(gè)月基本調(diào)試正常。穩(wěn)定運(yùn)行后經(jīng)過(guò)兼氧、好氧工藝處理，pH值從調(diào)節(jié)池出水的5.2達(dá)到二沉池出水的7.3；色度從252倍降到62倍，去除率在75%；SS從180mg/L降到38mg/L，去除率在79%；CODcr從3834mg/L降到106mg/L，去除率在97%。

兼氧、好氧生物接觸氧化法處理制漿造紙廢水COD、SS、色度去除效果良好，各項(xiàng)主要出水水質(zhì)指標(biāo)達(dá)到國(guó)家的排放標(biāo)準(zhǔn)，