摘要: 介紹了生物接觸氧化法的基本原理, 對生物接觸氧化法在實(shí)際中的應用進(jìn)行了分析探討, 為生活污水處理提供了方法依據。
關(guān)鍵詞: 生活污水, 生物接觸氧化法, 應用
生物接觸氧化法是處理生活污水和某些工業(yè)有機污水的一種常用方法, 在國內外都得到了廣泛的研究和運用。主要應用于中小規模的污水處理。
云南鋁業(yè)股份有限公司在"九五" 、"十五" 兩期"環(huán)境治理、節能技術(shù)改造"工程中, 配套建設了生活污水處理設施, 所選用的處理方法就是 “生物接觸氧化法”。自投入運行以來(lái), 經(jīng)過(guò)科學(xué)管理, 精心操作, 運行始終穩定可靠, 出水水質(zhì)良好, 可滿(mǎn)足《城市雜用水水質(zhì)標準》( GB /T18920 - 2002 ) 或《污水綜合排放標準》一級標準 ( GB8978- 1996)。公司全部回用, 用于產(chǎn)品冷卻、綠地澆灌和生產(chǎn)區衛生間沖洗。不僅實(shí)現了生活污水的零排放, 而且有效地節約了水資源, 值得推廣。
本文擬就生物接觸氧化法在云鋁公司生活污水處理中的實(shí)際應用做一些技術(shù)分析探討, 與同行交流。
1 基本原理
生物接觸氧化法屬浸沒(méi)型生物膜法, 在生物接觸氧化塔內設置一定密度的填料, 在充氧的條件下, 微生物在填料的表面形成生物膜, 污水浸沒(méi)全部填料并與填料上的生物膜廣泛接觸, 通過(guò)微生物的新陳代謝作用, 將污水中的有機物轉化為新生質(zhì)和CO2, 污水因此得以?xún)艋?/P>
2 污水處理工藝說(shuō)明
2.1 污水的來(lái)源和水質(zhì)
污水主要來(lái)源為: 生產(chǎn)區、生活區的生活污水、衛生間沖洗水, 雨季時(shí)部分雨水管網(wǎng)未分流, 而造成的雨污混合水。
污水水質(zhì):
BOD5: 100-120mg /L; CODCr: 120-150 mg /L; SS: 200-250 mg /L; pH: 6.5-9。
2.2 工藝流程圖
生物接觸氧化法工藝流程見(jiàn)圖1。
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3 生物接觸氧化池技術(shù)探討
3.1 生物接觸氧化池的結構圖及氧化池簡(jiǎn)介
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污水處理站中共5座圓柱體形生物接觸氧化池 (留有檢修時(shí)備用池) , 氧化池由池體、纖維狀填料、布水裝置、曝氣裝置、排泥裝置、出水裝置等組成。其中1#、2#生物接觸氧化池底面直徑為6.6 m, 池總高5.6 m, 填料層高度3 m, 每池設計污水處理量為30 m3 /h。3#、4#、5# 生物接觸氧化池底面直徑為7.5 m, 池總高5.6 m, 填料層高度3 m, 每池設計污水處理量為40 m3 /h。
3.2 生物膜的培養及馴化
生物氧化池中采用自然培菌法培養生物膜。培菌時(shí), 先向氧化池內注入生活污水至填料上表面, 再向氧化池內加入10m3 過(guò)濾后的糞便水, 開(kāi)啟羅茨鼓風(fēng)機對氧化池進(jìn)行悶曝。經(jīng)過(guò)一個(gè)星期的悶曝氣后, 填料上開(kāi)始出現黏稠狀的生物膜。接下來(lái)打開(kāi)氧化池的進(jìn)水閥門(mén), 連續向氧化池內進(jìn)水, 進(jìn)水量由2m3、4 m3、6 m3 逐步增大。連續進(jìn)水時(shí)經(jīng)常觀(guān)察氧化池內水面的顏色、懸浮物含量、曝氣及氣泡等情況。水溫在20 ~ 25# 時(shí), 經(jīng)過(guò)30~ 50 d 左右的培養, 可完成氧化池內的生物膜培養, 此時(shí)氧化池處理水量可達到設計處理量( 1#、2#生物氧化池單池設計處理量為30 m3 /h, 3#、4#、5#生物氧化池單池設計處理量為40 m3 /h)。
如果要縮短生物膜的培養時(shí)間, 可用本站其他生物氧化池底的沉積污泥作為菌種進(jìn)行接種培菌。培菌時(shí)先向氧化池內注入10~ 20 m3 其他氧化池內的沉積污泥作為菌種, 再向氧化池內注入10~ 15 m3 過(guò)濾后的糞便水, 使氧化池在高BOD5 負荷下掛膜。繼續向氧化池內添加生活污水至填料以上 20 cm 左右, 進(jìn)行悶曝, 悶曝時(shí)間為2 d。悶曝2 d 后開(kāi)始小水量進(jìn)水, 進(jìn)水量從小逐步加大到設計處理量。采用接種培菌, 一般在14~ 20 d 左右就能完成氧化池內生物膜的培養。
3.3 水力停留時(shí)間對運行效果的影響
生物接觸氧化法處理污水時(shí), 氧化分解速度或硝化速度對接觸時(shí)間的依賴(lài)性很大。微生物對有機物的轉化過(guò)程與微生物機體的化學(xué)過(guò)程緊密聯(lián)系。所以, 無(wú)論是將復雜的有機物分解氧化為簡(jiǎn)單的無(wú)機物, 或者是比較簡(jiǎn)單的分解氧化產(chǎn)物合成復雜的細胞物質(zhì), 都需要一定的時(shí)間。從降低廢水有機物質(zhì)含量這一角度來(lái)說(shuō), 有機物轉移到生物膜所需的時(shí)間是重要的。這個(gè)轉移實(shí)質(zhì)上是微生物對廢水中的有機物吸著(zhù)吸附過(guò)程。這個(gè)轉移一般能夠在廢水同生物膜接觸后數分鐘內完成。但是, 生物處理對廢水中有機物的凈化作用, 不僅是由于生物吸附與吸著(zhù)作用, 更重要的是吸附吸著(zhù)后的氧化分解和細胞合成作用, 使有機物無(wú)機化。被吸附在生物膜上的有機物, 經(jīng)氧化分解與合成全部轉化為穩定物質(zhì)所需時(shí)間較長(cháng)(數小時(shí)乃至數十天)。因此, 處理時(shí)間越長(cháng), 微生物對有機物的吸著(zhù)、吸附、降解作用越徹底, 處理水BOD 殘留率愈小, 處理效果較好; 反之亦然。
污水處理站1#、2# 生物接觸氧化池處理量為 20~ 30m3 /h時(shí), 污水與生物膜的接觸時(shí)間為3~ 5 h; 3#、4#、5#生物接觸氧化池處理水量為30 ~ 40 m3 /h時(shí), 污水與生物膜的接觸時(shí)間為3~ 4 h。生物氧化池在運行過(guò)程中遇到天氣變化, 水溫較低時(shí), 通常采用降低氧化池的處理量, 延長(cháng)污水與生物膜的接觸時(shí)間來(lái)確保氧化池對有機污染物的分解效率。
3.4 生物氧化池內的曝氣設備及曝氣的作用
生物氧化池內曝氣設備有羅茨鼓風(fēng)機、曝氣管和曝氣頭。其曝氣頭采用充氧效率高、經(jīng)久耐用的微孔橡膠模曝氣頭。氧化池內曝氣作用主要有以下 3個(gè)方面的作用[ 1 ]:
1) 充氧: 生物接觸氧化法主要是利用好氧性細菌完成生物凈化作用的方法。微生物的氧化、合成內源呼吸需要氧。所以除了營(yíng)養物質(zhì)外, 氧是保證微生物正常生長(cháng)的一個(gè)重要條件。供氧使氧化池內的溶解氧控制在一個(gè)相當的水平上。
2) 充分攪拌, 形成紊流: 從流體力學(xué)的觀(guān)點(diǎn)來(lái)看, 供氧使池內水流充分攪動(dòng), 形成紊流, 紊流越甚, 被處理水與生物膜的接觸效率越高, 傳質(zhì)效率越好, 從而提高處理效果。
3) 防止填料發(fā)生堵塞, 促進(jìn)生物膜更新: 供氣的攪動(dòng)作用使填料上衰老的生物膜及時(shí)剝落, 防止填料堵塞。同時(shí)還促進(jìn)生物膜更新, 提高處理效果。氧化池在運行過(guò)程中池內溶解氧的含量通過(guò)調節羅茨鼓風(fēng)機供風(fēng)量來(lái)實(shí)現, 池內的溶解氧含量控制在2.5~ 3.5 mg /L，同時(shí)也可以查看中國污水處理工程網(wǎng)更多關(guān)于生物接觸氧化法處理廢水的技術(shù)文檔。
3.5 進(jìn)水SS對運行效果的影響
生物接觸氧化法比其他好氧生物法維護管理方便, 其要點(diǎn)就是要防止氧化池內的填料發(fā)生堵塞。進(jìn)入氧化池內懸浮物( SS ) 多, 池內填料就越容易發(fā)生堵塞。污水處理站生物氧化池在運行過(guò)程中曾出現因進(jìn)入氧化池內的懸浮物含量高, 池內填料發(fā)生堵塞, 填料發(fā)生堵塞后生物膜的面積大大減少, 造成氧化池水面的色度較大、懸浮物含量較高、氧化池出水水質(zhì)較差等情況, 這一情況出現后, 通過(guò)采取了加大填料反沖洗強度和縮短反沖洗周期后得到解決。因此, 在氧化池時(shí)要加強一級的預處理, 盡量去除原污水中的懸浮物質(zhì)以防止填料發(fā)生堵塞和降低氧化池的處理負荷。
3.6 填 料
填料是生物膜賴(lài)以棲息的場(chǎng)所, 是生物膜的載體。因此, 載體填料是氧化池的關(guān)鍵, 直接影響著(zhù)生物接觸氧化法的效能。對于載體填料通常的要求是: 有一定的生物膜附著(zhù)能力; 比表面積大; 空隙率大, 水流阻力小; 強度大, 化學(xué)和生物穩定性好, 經(jīng)久耐用; 截留懸浮物質(zhì)能力強; 不溶出有害物質(zhì), 不引起二次污染; 與水的比重相差不大, 以免過(guò)分地增大氧化池荷重; 形狀規則, 尺寸均一, 使之在填料間形成均一的流速; 貨源充足, 價(jià)格便宜, 運輸和施工安裝方便等。污水處理站氧化池內選用生物膜附著(zhù)能力強、水力學(xué)特性好和價(jià)格便宜的尼龍纖維填料, 填料層高度為3米, 填料成立體狀上下固定在填料支架上。
3.7 填料的反沖洗及氧化池的排泥
污水處理站氧化池在日常的運行管理中, 一方面, 加強氧化池內填料的反沖洗: 氧化池每運行8 h就對池內填料進(jìn)行一次反沖洗。反沖洗時(shí)開(kāi)大羅茨鼓風(fēng)機的供風(fēng)量反沖洗填料, 使填料上沉積的懸浮顆粒物質(zhì)和衰老的生物膜脫離填料。反沖洗曝氣量為正常曝氣量的兩倍, 即水汽比為1: 20, 反沖洗時(shí)間為10~ 15m in。通過(guò)填料的反沖洗不但有效地防止了填料發(fā)生堵塞, 還促進(jìn)了生物膜的更新, 確保了氧化池的正常運行。另一方面, 每天早班對氧化池進(jìn)行排泥, 防止污泥在斗底長(cháng)時(shí)間沉積會(huì )發(fā)生厭氧分解產(chǎn)生硫化氫等有毒害氣體影響生物膜的活性和懸浮顆粒堵塞填料。
3.8 氧化池的日常維護
1) 調節好原污水的水質(zhì)與水量, 盡量去除原水中的各種懸浮物質(zhì), 特別是纖維狀懸浮物, 以防止填料堵塞。
2) 要仔細地觀(guān)察氧化池內的顏色、氣泡、臭氣、懸浮物污泥和曝氣狀況。一旦發(fā)現不正常, 應立即采取相應措施。
3) 填料反沖洗時(shí), 曝氣量要緩慢增大, 以防止曝氣量瞬時(shí)增大使生物膜大量脫離填料。
4) 仔細觀(guān)察斜管沉淀池工況, 如發(fā)現沉淀池水面的色度大、懸浮物含量多、濁度大等情況, 因立即采取措施調整。
4 處理后的水質(zhì)
云鋁公司的生活污水經(jīng)生物接觸氧化法處理, 水質(zhì)良好, 能穩定達到相關(guān)標準要求, 完全可以回收利用, 做到污水零排放。
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5 結 語(yǔ)
生物接觸氧化法因具有BOD 負荷高, 處理時(shí)間短, 占地面積較小, 維護管理方便, 無(wú)污泥回流、不會(huì )發(fā)生污泥膨脹等優(yōu)點(diǎn), 適用于水質(zhì)水量變化較大的工業(yè)企業(yè)的污廢水的二級生物處理。但在采用生物接觸氧化法處理污水時(shí), 要加強原污水的一級預處理, 降低進(jìn)入生物氧化池的懸浮物含量, 及時(shí)對填料進(jìn)行反沖洗, 防止氧化池內填料發(fā)生堵塞和促進(jìn)生物膜更新; 要合理控制氧化池的曝氣量, 以確保氧化池內溶解氧含量維持在正常水平 ( 2~ 4 mg /L) ; 要隨時(shí)觀(guān)察氧化池內水面的色度、懸浮物含量、氣泡等情況, 特別是氧化池內出現曝氣不均勻時(shí), 應立即采取相應措施進(jìn)行處理, 防止因曝氣不均勻而影響氧化池出水水質(zhì)。來(lái)源：云南冶金 作者: 符頡, 金艷, 楊虎(云南鋁業(yè)股份有限公司)
