打开APP
userphoto
未登录

开通VIP,畅享免费电子书等14项超值服

开通VIP
淹没式生物滤池(生物接触氧化法)
   淹没式生物滤池常被称之为生物接触氧化法,于1971年在日本首创,近年来该技术在国内外都得到了较为广泛的研究与应用,用于处理生活污水和某些工业的有机污水,并取得了良好的处理效果。所谓淹没式生物滤池,就是在池内充填惰性填料,已经预先充氧曝气的污水浸没并流经全部填料,污水中的有机物与填料上的生物膜广泛接触,在微生物的新陈代谢作用下污染物得到去除。淹没式生物滤池的另一种形式是在池内设有人工曝气装置,向池内供氧并起搅拌与混合作用,污水流经池内填料与生物膜接触,此技术相当于在活性污泥曝气池内填供微生物附着、栖息的填料,因而又称为接触曝气法。
    淹没式生物滤池主要是由池体、填料床、曝气装置、进出水装置等组成。
池体在平面上多呈圆形、矩形或方形,用钢板焊接制成或用钢筋混凝土浇灌砌成。池体总高度一般约4.5-5.0米,其中填料床高度为3.0-3.5米,底部布气层高度为0.6-0.7米,顶部稳定水层为0.5-0.6米。填料床是淹没式生物滤池的重要组成部分,它既直接影响到污水处理效果,又关系到接触氧化池的基建费用,故填料的选择应从技术和经济两个方面加以考虑。考虑到生物膜的生长繁殖、充氧与不堵塞,填料床内应填充比表面积大、空隙率高的填料。目前淹没式生物滤池中常采用的填料主要有蜂窝状填料、波纹板状填料及软性与半软性填料等。此外,有些处理厂中仍沿用砂粒、碎石、无烟煤、焦炭、矿渣及瓷环等无机填料。
    曝气装置多采用穿孔管布气,孔眼直径为5mm,孔眼中心距为10cm左右。布气管可设在填料床下部或其一侧,并将孔眼做均匀布置,而空气则来自鼓风机或射流器。在运行中要求布气均匀,并考虑到填料床发生堵塞时能适当加大气量及提高冲洗能力。当采用表曝机供氧时,则应考虑填料床发生堵塞时有加大转速、加快循环回流提高冲刷能力的可能。
    进水装置一般多采用穿孔管进水,穿孔管上孔眼直径为5mm,间距为20cm左右,水流喷出孔眼流速一般为2m/s。穿孔管可直接设在填料床的上部或下部,使污水均匀布入填料床,污水、空气和生物膜三者之间相互均匀接触可提高填料床工作效率,同时还要考虑到填料床发生堵塞时有加大进水量的可能。出水装置可根据实际情况选择堰式出水或穿孔管出水。
    根据进水与布气形式的不同,淹没式生物滤池的池型一般有底部进水、进气式,侧部进气、上部进水式,表曝充氧式和射流曝气充氧式4种。
 
 
 (1)  接触氧化法的特征

  1)  接触氧化法与其它生物处理方法比较,具有如下一些特点:

  ①BOD容积负荷高,污泥生物量大,相对而言处理效率较高,而且对进水冲击负荷(水力冲击负荷及有机浓度冲击负荷)的适应力强。

  ②处理时间短。因此在处理水量相同的条件下,所需装置的设备较小,因而占地面积小。

  ③能够克服污泥膨胀问题。生物接触氧化法同其他生物膜法一样,不存在污泥膨胀问题,对于那些用活性污泥法容易产生膨胀的污水,生物接触氧化法特别显示出优越性。容易在活性污泥法中产生膨胀的菌种(如球衣细菌等),在接触氧化法中,不仅不产生膨胀,而且能充分发挥其分解氧化能力强的优点。

  ④可以间歇运转。当停电或发生其它突然事故后,生物膜对间歇运转有较强的适应力。长时间的停车,细菌为适应环境的不利条件,它和原生动物都可进入休眠状态,显示了对不利生长的环境有较强的适应力;一旦环境条件好转,微生物又重新开始生长、代谢。有人试验,即使停止运转一个月,再重新开始运行,生物膜数日内即可恢复正常。

  ⑤维护管理方便,不需要回流污泥。由于微生物是附着在填料上形成生物膜,生物膜的剥落与增长可以自动保持平衡,所以无需回流污泥,运转十分方便。

  ⑥剩余污泥量少。

  2)接触氧化法具有上述的优点,不失为一种高效的生化处理法。其高效处理的原理分析如下:

  ①生物活性高(泥龄低)。国内采用的接触氧化池中,绝大多数的曝气装置设在填料之下,不仅供氧充足,而且对生物膜起到了搅动作用,加速了生物膜的更新,使生物的活性提高。如果从“泥龄”来看,活性污泥法的“泥龄”为3~4天,而第一级氧化池的生物膜“平均泥龄”为1~2天。由于平均泥龄低,微生物总是处在很高的活力下工作。经耗氧速度测定,同样湿重的带有丝状菌的生物膜,其耗氧速度较活性污泥法的高1.81倍。

  ②传质条件好,微生物对有机物的代谢速度比较快。在接触氧化法中由于空气的搅动,整个氧化池的污水在填料之间流动,使生物膜和水流之间产生较大的相对速度,加快了细菌表面的介质更新,增强了传质效果,加快了生物代谢速度,缩短了处理时间。

  ③利于丝状菌的生长。在有填料的接触氧化池中,对丝状菌的生长很有利。丝状菌的存在,能提高对有机物的分解能力。

  ④充氧效率高。接触氧化法的填料有增进充氧效果的作用,动力效率在3kgO2/kw?h以上,比无填料的曝气提高30%。充氧效率高,则有机物的氧化速度相应提高。

  ⑤有较高的生物浓度。一般活性污泥法的污泥浓度为2~3g/L,而接触氧化法可达10~20g/L。由于微生物浓度高,故大大提高了BOD5容积负荷和处理效率。由于生物量大,对低浓度的污水,也能有效地进行处理;而且由于填料表面有利于硝化菌的生长,故能适应污水中氨氮硝化的要求。

  3) 尽管生物接触氧化法具有许多优点,是一种高效的生化处理构筑物,但也存在着一些缺点:

  ①生物膜的厚度随负荷的增高而增大,负荷过高则生物膜过厚,引起填料堵塞。故负荷不易过高,同时要有防堵塞的冲洗措施。

  ②大量产生后生动物(如轮虫类)。后生动物容易造成生物膜瞬时大块脱落,则易影响出水水质。

  ③填料及支架等往往导致建设费用增加。

  (2)接触氧化池的构造

 

  图1 生物接触氧化池构造示意图

1)池体   池体的作用除了进行净化污水外,还要考虑填料,布水、布气等设施的安装。当池体容积较小时,可采用圆形钢结构,池体容积较大时可采用矩形钢筋混凝土结构。池体的平面尺寸以满足布水、布气均匀,填料安装、维护管理方便为准。池体的底壁须有支承填料的框架和进水进气管的支座。池体厚度根据池的结构强度要求来计算。高度则由填料、布水布气层、稳定水层以及超高的高度来计算。同时,还必须考虑到充氧设备的供气压力或提升高度。一般总池高在3.5~6.0m左右。

2)填料  填料是生物膜赖以栖息的场所,是生物膜的载体,同时也有截留悬浮物的作用。因此,载体填料是接触氧化池的关键,直接影响生物接触氧化法的效能。载体填料的要求是:易于生物膜附着,比表面积大,空隙率大,水流阻力小,强度大,化学和生物稳定性好,经久耐用,截留悬浮物质能力强,不溶出有害物质,不引起二次污染,与水的比重相差不大,避免氧化池负荷过重,能使填料间形成均一的流速,价廉易得,运输和施工方便。

目前,国内主要采用合成树脂类作填料,如硬聚氯乙烯塑料、聚丙烯塑料、环氧玻璃钢、环氧纸蜂窝等硬性填料;还开发出多种新颖的软性填料、半软性填料、弹性生物环填料以及漂浮填料等多种形式的填料。这些填料在生物接触氧化系统的建设费用中约占55~60%。所以载体填料直接关系到接触氧化法的经济效果。

3)布水布气装置  接触氧化池均匀地布水布气很重要,它对于发挥填料作用,提高氧化池工作效率有很大关系。供气的作用有三:①使生物接触氧化池溶解氧一般控制在4~5mg/L左右;②充分搅拌形成紊流,有利于均匀布水,紊流愈甚,被处理水与生物膜的接触效率愈高,传质效率良好,从而处理效果也愈佳;③防止填料堵塞,促进生物膜更新。

目前生产上常采用的布气方式有喷射器(水射器)供氧、穿孔管布气、曝气头布气等。布水方式分顺流和逆流两种。顺流指进水与供气同向,氧化池中水、气同向流动,此种工艺中填料不易堵塞,生物膜更新情况较好,较易控制;逆流指进水与供气方向相反,池内水、气逆向相对流动,气液接触条件好,增加了气水与生物膜的接触面积,故去除效果好,但由于进水部分的水力冲刷作用较小,填料上的生物膜不易脱落更新。国内通常采用的是顺流工艺。

(3)常用流程及其选择  生物接触氧化法的处理流程通常有两种,即一段法(一次生物接触氧化)和二段法(即两次接触生物氧化)。实践证明,在不同的条件下,这两种系统各有其特点,其经济性和适用性范围简介如下:

1)一段法亦称一氧一沉法。原水先经调节池,再进入生物接触氧化池,尔后流入二次沉淀池进行泥水分离。处理后的上层水排放或作进一步处理,污泥从二次沉淀池定期排走。

这种流程虽然在氧化池中有时会引起短路,但全池填料上的生物膜厚度几乎相等,BOD负荷大体相同,具有完全混合型的特点,营养物(F)与活性微生物的重量(M)之比较低,微生物的生长处于下降阶段。此时微生物的增殖不再受自身生理机能的限制,而是由污水中营养物质的量起主导作用。  

2)二段法亦称二氧二沉法。采用二段法的目的,是为了增加生物氧化时间,提高生化处理效率,同时更适应原水水质的变化,使处理水质稳定。原水经调节池调节后,进入第一生物接触氧化池,然后流入中间沉淀池进行泥水分离,上层水继续进入第二接触氧化池,最后流入二次沉淀池,再次泥水分离,出水排放,沉淀池的污泥定期排出。

在二段法流程中,需控制第一段氧化池内微生物处于较高的F/M条件,当F/M>2.1时,微生物生长率可处于上升阶段。此时营养物远远超过微生物生长所需,微生物生长不受营养因素的影响,只受自身生理机能的限制。因而微生物繁殖很快,活力很强,吸附氧化有机物的能力较高,可以提高处理效率。为了维持微生物能处于较高的F/M条件下,BOD负荷随之提高,处理水中有机物浓度也就必然要高一些,这样在第二阶段氧化池内,须根据需要控制适当的F/M条件,一般在0.5左右,此时的微生物处于生长率下降阶段后的内源性呼吸阶段。由此可见,二段法流程的微生物工作情况与推流式活性污泥法或活性污泥AB法相似。

上面所述为两种基本流程。随着实践的变化,这两种流程可以随之变化:例如,有将接触氧化池分格,不设中间沉淀池,按推流型运行。氧化池分格后,可使每格的微生物与负荷条件更相适应,利用微生物专性培养驯化,提高总的处理效率。

上述两法的比较可以看出,一段法流程简单易行,操作方便,投资较省,但对BOD的降解能力不如二段法。二段法流程处理效果好,可以缩短生物氧化所需的总时间,但增加了处理装置和维护管理工作,投资也比一段法高。一般来说,当有机负荷较低,水力负荷较大时,采用一段法为好。当有机负荷较高时采用二段法或推流式更为恰当。试验表明,二段法中的第一接触氧化池,与第二接触氧化池容积比宜选用7:3为好。在推流式流程中,既可按BOD变化的条件分格(第一格最大,以后逐渐减小);也可按水力负荷分格(每格为相等大小)。

本站仅提供存储服务,所有内容均由用户发布,如发现有害或侵权内容,请点击举报
打开APP,阅读全文并永久保存 查看更多类似文章
猜你喜欢
类似文章
【热】打开小程序,算一算2024你的财运
污水处理之生物膜法
生物接触氧化法(机理、运转和维护要点)
污水处理中应用膜的分类 | 生物膜在污水处理中的应用优势
血液透析中心实验室污水处理设备
生活污水处理排放标准GB19818
生物膜工艺_secret
更多类似文章 >>
生活服务
热点新闻
分享 收藏 导长图 关注 下载文章
绑定账号成功
后续可登录账号畅享VIP特权!
如果VIP功能使用有故障,
可点击这里联系客服!

联系客服