日處理250立方米一體化生活污水處理設備
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日處理250立方米一體化生活污水處理設備

 污染物的去除
曝氣生物濾池工藝上的*性及明顯的空間梯度特征決定了其對污染物去除的高效性。
有機物和懸浮物的去除
曝氣生物濾池內填料的物理吸附和過濾截留作用以及生物膜的生物氧化作用決定了池內SS和有機物的高效去除,國內外該領域的研究及應用也充分證明了上述觀點。對中試規模的淹沒式生物濾池連續進行18 個月的試驗研究表明BOD5和SS去除率均大于95%。Gilbert Desbos等在研究SS和COD的去除率同濾速之間的關系時發現,當負荷的增大并不是因為進水中更多的SS,而是由于更高的流量和低停留時間時,去除效率是相當穩定的,總的SS去除率在80% ～90%之間,而COD去除率在70% ～80%之間波動。國內,齊兵強等[采用B IOFOR工藝,以生活污水為處理對象, COD、BOD5、SS出水水質指標均達到了生活雜用水水質標準。大連市馬欄河污水處理廠采用B IOFOR型BAF,在處理量為12萬m3 /d, COD負荷大6 kg COD /m3 •d的情況下,出水COD小于75 mg/L。以上國內外研究與應用結果表明,曝氣生物濾池對有機物和懸浮物的處理機能成熟,處理量大,去除*,在污水碳有機物去除應用中潛力巨大。

氨氮的去除
氨氮是污水處理中主要的目標去除物之一。曝氣生物濾池將較短的水力停留時間與長的污泥齡有機統一起來,有利于硝化細菌這類世代期較長的細菌生長,對氨氮具有較高的去除效率,因此,被廣泛應用于污水中氨氮的去除。硝化作用,有關BAF硝化性能的研究已得到越來越多研究者的重視,通過優化運行參數BAF的硝化效率已得到了明顯的提高。利用上向流曝氣生物濾池處理含氨的富營養化水時,在氣水比1∶1,濾速5118 m /h,溫度10 ℃以上條件下,硝化效率可達100%。英國水研究中心對BAF的硝化能力研究結果表明當氮容積負荷為0163 kg/m3 • d 時, NH+2N 去除率可達90%。通過對法國巴黎Achresh處理廠的上向流曝氣生物濾池兩年的研究認為,在濾速4 ～6m /h, 6～8 m /h, 8～10 m /h運行條件下,當NH32N的容積負荷為115 kg NH32N /m3 •d時,曝氣生物濾池氨氮去除率始終保持在80% ～100% ,濾速的提高不僅不是影響反應器硝化速度的限制因素,反而會對硝化有積極的促進作用。等對淹沒式曝氣生物濾池硝化過程中異養菌和硝化菌的空間分布情況進行研究時發現:當COD∶NH+42N為4∶1,進水COD低于200 mg/L 時不影響硝化效能;當進水COD高于200 mg/L 時,硝化效能將無法達到100%;盡管BAF的氨氮去除效能在實踐中得到了檢驗,但有關進水負荷,有機物濃度以及硝化細菌分布特征還需進一步探討。目前的研究表明,曝氣生物濾池的硝化性能與有機物濃度、溫度、停留時間等因素有密切的關系,因此硝化性能的研究有待進一步的深入。

反硝化作用,由于曝氣生物濾池中存在厭氧和兼性微生物,使得反硝化得以進行。Pujol研究認為,反硝化好采用外加碳源的辦法,在佳濾速為10 ～ 15 m /h 時, 脫氮能力可達到100%。還比較了前置反硝化和后置反硝化的優劣,認為反硝化過程應采用上向流的進水方式進行。Chen等研究生物過濾反應器與活性污泥反應器以及流化床的反硝化特性時,發現在不同水力條件下,反應器內微生物種群會發生一定的變化,但優勢種群———桿菌屬基本穩定。
另外,曝氣生物濾池*的空間梯度分布特征及運行特點使其具備了一定的短程硝化反硝化能力,曝氣生物濾池采用粒狀顆粒作為過濾和生物氧化的介質和載體,在整體上和每一單元填料表面所附著生物膜中都存在著基質和溶解氧的濃度梯度分布,這為各種不同生態類型的微生物在生物膜內不同部位占據優勢生態位提供了條件。Puzava等在曝氣生物濾池一體化硝化反硝化方面取得了一定進展,他們通過調整曝氣量將反應器內的溶解氧濃度控制在015～3 mg/L,從而控制溶解氧不擴散到生物膜內部,實現同步硝化反硝化。中試結果表明,通過實時曝氣,即使將曝氣量降低50% ,也可達到同樣的處理效果。顯然,曝氣生物濾池的硝化,反硝化能力已經得到了很好的實踐驗證,對去除污水中氨氮的技術發展具有一定的推動作用。
磷的去除
單獨利用BAF的生物作用除磷是很難達到排放標準的,通常情況下需采取化學方法除磷。Gon2calves等[ 13 ]進行曝氣生物濾池同步脫氮除磷的研究時發現,進水方式對磷去除效果影響不大。德國科隆污水處理廠采用曝氣生物濾池進行的同步硝化除磷實驗表明,曝氣生物濾池除磷率可達70% ,總磷可降至015 mg/L。Aesªy等發現,利用曝氣生物濾池反硝化脫氮時,如利用水解污泥或水解固體廢物做外加碳源,可同時去除比微生物生長需要量高3倍的磷。研究了利用2級生物濾池在交替好氧、厭氧條件下運行對污水中氮磷的去除情況,發現影響除磷的因素為COD /TP值和水力停留時間,好氧過程中產生的硝酸鹽和亞硝酸鹽對磷的釋放有一定影響。Pedro A. Castillo等研究序批式曝氣生物濾池生物除磷時,在保持原水中COD∶N∶P為20∶5∶1,進水COD < 15 g/m2 •d 情況下,磷的去除率為72%。而T. Clark等在BAF中用化學沉淀法除磷的研究結果表明, BAF化學加藥除磷比生物除磷效率要高,同時BOD5、COD的去除效果未受影響。從目前研究可知,單純采用曝氣生物濾池除磷效果較差,如何在濾池中創造良好的厭氧2好氧環境有待進一步探討。

MBR 工藝生化系統參數設計
1.1污泥濃度
我們在設計膜生物反應器系統時，按照理論要求，一般我們會提議選擇較高的MLSS濃度。但從筆者實際工程中的經驗，存在如下問題：
①在實際進水有機物濃度低于設計進水水質情況下，MLSS值難以達到設計值，通過減少排泥來維持MLSS值時會造成MLVSS/MLSS值偏低，導致生化池表面產生大量的浮泥，致使生物活性降低，影響處理效率; ②由于MLSS是基本的設計參數，當實際值與設計值偏差較大時會影響相
關設計參數( 如SRT、空氣量) 的準確度，從而影響實際運行效果。
因此，對于進水有機物濃度較高的工業廢水，可選取較高的污泥濃度值( ～10g/L) 以盡量增大對有機物的去除能力; 而對于城鎮綜合污水處理工程而言，由于進水濃度相對不高，宜選取較低的污泥濃度( 6 ～8g/L) 。

以上筆者從實際項目出發的經驗數據，個人覺得值得我們從事設計工作的借鑒，對于設計好一項好的環保工程作品至關重要。
1.2泥齡
對于有脫氮要求的城鎮綜合污水處理工程，SRT宜根據硝化泥齡和反硝化泥齡來計算確定。需要注意的是: 由于系統內的MLSS值較高，因此MBR工藝的泥齡通常較傳統工藝長。但實踐表明: 過長(30d) 或過短的泥齡均會使膜的TMP增勢加劇，而泥齡在20d左右時，跨膜壓差增長趨勢變緩。因此，泥齡不宜太長，以20d左右為宜。
一般我們建議泥齡在30d左右，看來合適的泥齡還是很重要的。
1.3水力停留時間(HRT)
由于MBR系統的MLSS值較高，以SRT 計算確定的生物池容積較小，相應的所需HRT較短( 7～10h) 。實踐證明，如果考慮到系統有較高的硝化和反硝化處理要求時，過短的HRT將難以保證其效果，因此應適當加大系統的 HRT(12h) ，同時可相應降低SRT，有利于控制膜污染。