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生物膜處理技術(shù)在市政污水處理中應(yīng)用

2014-04-23 10:22  建設(shè)工程教育網(wǎng)整理  【  【打印】【我要糾錯】

  【學(xué)員問題】生物膜處理技術(shù)在市政污水處理中應(yīng)用?

  【解答】廢水的生物處理法自19世紀(jì)末發(fā)展至今,已成為世界各國處理城市生活污水和工業(yè)廢水的主要手段,新技術(shù)、新工藝得到快速發(fā)展。處理方法可以分為好氧生物處理和厭氧生物處理兩大類,而好氧生物處理作為主要處理方法在廢水處理領(lǐng)域中一直占據(jù)主要的地位。

  根據(jù)曝氣池內(nèi)微生物生長環(huán)境、集結(jié)形態(tài)等的不同來分類,好氧生物處理方法基本可以分為兩大類。第一類方法可以稱為懸浮污泥法,主要包括傳統(tǒng)活性污泥法和其變種,如階段曝氣法、漸減曝氣法、完全混合活性污泥法、序批式活性污泥法(SBR)、生物吸附氧化法(AB法)、延時曝氣法、氧化溝等。該方法中微生物與懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)等混雜在一起形成具有較強(qiáng)吸附分解有機(jī)物能力的絮狀體顆粒。第二類方法為生物膜法(或稱附著污泥法),如生物濾池、塔式生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、接觸氧化法等。該方法生物或固定生長,或附著生長于固體填料(或稱載體)表面。其中接觸氧化法因具有BOD負(fù)荷高、處理時間短、耐負(fù)荷沖擊等有點近年來有了很多工程應(yīng)用。

  流動床生物膜(內(nèi)循環(huán)生物流化床)處理方法是活性污泥法和生物膜法的結(jié)合,在生物流化床中,空氣-污水-帶生物膜的載體在流化床中進(jìn)行生物反應(yīng),可以有很高的BOD負(fù)荷。近年來,關(guān)于生物流化床國內(nèi)做了很多實驗研究,證明該方法確實是效率很高的一種處理方法,但因氧利用率低、載體流失等問題而很少推廣到工程應(yīng)用當(dāng)中。

  2.流動床生物膜處理技術(shù)的原理

  流動床生物膜處理方法屬于三相生物流化床處理方法,其技術(shù)核心為利用獨特載體的具有獨特構(gòu)筑結(jié)構(gòu)的生物反應(yīng)池,便于載體和污泥中微生物循環(huán)。載體的循環(huán)有效防止了氣泡在反應(yīng)池內(nèi)的合并,提高了氧利用率,并且反應(yīng)池的獨特構(gòu)造能有效防止載體流失。

  生物反應(yīng)池體積的10-20%被直徑為5—10mm的載體顆粒填充,該載體的有效比表面積比國內(nèi)常規(guī)載體的比表面積要大得多,超過4500㎡/m3,并具有很好的彈性、耐磨損和化學(xué)穩(wěn)定性,由于其密度較小,所以流化床能耗較小。

  在生物反應(yīng)池內(nèi),混合液中的微生物(MLSS中的微生物或活性污泥)和生物膜微生物共同分解污染物質(zhì),MLSS中為短生長期的微生物,生物膜表面為長生長期的微生物。微生物對有機(jī)物的分解可以分為如下幾種形式:

  易降解有機(jī)物-MLSS中的生物(活性污泥);

  不易降解有機(jī)物-生物膜中的生物;

  磷的去除-MLSS中的生物(活性污泥);

  硝化-生物膜中的生物;

  反硝化-MLSS和生物膜中的生物。

  圖1為生物流化床反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)。

  3.流動床生物膜處理工藝流程

  流動床生物膜處理工藝流程如圖2所示。

  4.流動床生物膜處理工藝的特點

  獨特的生物載體

  載體由廢輪胎粉和粘合劑等加工而成,具有高耐磨性、高彈性和很好的化學(xué)穩(wěn)定性,使用壽命長,只需一次添加。

  表面經(jīng)過處理,易于掛膜。

  有效比表面積>4500㎡/m3.

  孔隙率高(視密度0.45),密度小,流化床能耗小。

  生物反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流裝置和防止填料流失的裝置,載體、污泥和污水在池內(nèi)循環(huán)流動,老化的生物膜得以脫落,保持生物膜的高活性。另外流化狀態(tài)使氧的利用率得以提高。

  水力停留時間短,占地面積。河捎谠谏锓磻(yīng)池內(nèi),混合液中的微生物污泥和載體表面的生物膜一般可達(dá)20000mg/L以上,使BOD處理量達(dá)到4.0—20kg/(m3·d),是活性污泥法處理量的10倍以上。由于處理效率高,結(jié)構(gòu)緊湊,使生物反應(yīng)設(shè)備的占地面積僅為傳統(tǒng)活性污泥法的1/4~1/8,從而也節(jié)省了基建投資。

  基本不需要預(yù)處理:進(jìn)水懸浮固體濃度可以達(dá)到5000mg/L,油濃度可以達(dá)到50mg/L.

  生物反應(yīng)池內(nèi)好氧、厭氧和兼氧微生物共同存在分解有機(jī)物,使處理效率更高,并且耐負(fù)荷沖擊的性能特別好。

  在某縣城區(qū)污水處理中型實驗中,當(dāng)CODCr在200mg/L到600mg/L之間變化時,出水CODCr=30mg/L~45mg/L,均滿足出水≤60mg/L的要求。

  電廠生活污水同市政污水相比,一般CODCr的濃度都不超過100mg/L,有些廠生活污水與廠前區(qū)廢水混排,CODCr的濃度低于50mg/L,可生化性較差。另外水質(zhì)和水量的波動都非常大。有些電廠采用活性污泥法系統(tǒng)進(jìn)行處理,系統(tǒng)無法運轉(zhuǎn)。采用該系統(tǒng)后,出水CODCr的濃度一直低于15mg/L.

  污泥泥齡長,剩余污泥排放量小,減小了污泥處理系統(tǒng)的投資和占地面積。

  硝化反應(yīng)能在短時間內(nèi)完成,NH3-N的去除率>95%.

  以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實際工作中遇到的問題整理而成,供參考,如有問題請及時溝通、指正。

責(zé)任編輯:tracy
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