生物濾池處理滲濾液的工藝研究

1、 1.生物濾池的研究現(xiàn)狀生物濾池的研究現(xiàn)狀 近年來隨著近年來隨著城市建設(shè)和發(fā)展城市建設(shè)和發(fā)展，大量不達標(biāo)污廢水的排，大量不達標(biāo)污廢水的排 放不僅污染了環(huán)境，而且加重了放不僅污染了環(huán)境，而且加重了水資源的短缺水資源的短缺。因此，尋。因此，尋 求經(jīng)濟高效的污水處理技術(shù)，對促進水環(huán)境的恢復(fù)和污水求經(jīng)濟高效的污水處理技術(shù)，對促進水環(huán)境的恢復(fù)和污水 回用的發(fā)展有重要的意義。曝氣生物濾池回用的發(fā)展有重要的意義。曝氣生物濾池( biological aerated filter,BAF)是一種發(fā)展較快的新型生物處理是一種發(fā)展較快的新型生物處理 技術(shù)，與傳統(tǒng)的活性污泥法相比，具有占地面積小、出水技術(shù)，與傳統(tǒng)的

2、活性污泥法相比，具有占地面積小、出水 水質(zhì)高、投資省、運行靈活、抗沖擊負荷能力強等特點，水質(zhì)高、投資省、運行靈活、抗沖擊負荷能力強等特點， 特別適合我國水處理事業(yè)面臨的資金不足、技術(shù)水平低的特別適合我國水處理事業(yè)面臨的資金不足、技術(shù)水平低的 現(xiàn)狀。因此深入了解其性能、機理及其在水處理中的應(yīng)用現(xiàn)狀。因此深入了解其性能、機理及其在水處理中的應(yīng)用 情況，將有助于提高人們對該項技術(shù)的認識及應(yīng)用水平。情況，將有助于提高人們對該項技術(shù)的認識及應(yīng)用水平。 1 曝氣生物濾池是國外在曝氣生物濾池是國外在2020世紀初開始世紀初開始 進行研究的新型水處理工藝進行研究的新型水處理工藝, , 到到7070年代末年代末

3、 8080年代初首先在歐洲開始工程應(yīng)用。年代初首先在歐洲開始工程應(yīng)用。8080年年 代中后期經(jīng)歷了較大的發(fā)展代中后期經(jīng)歷了較大的發(fā)展, , 在歐洲各國在歐洲各國 得到廣泛的應(yīng)用得到廣泛的應(yīng)用, , 美國、加拿大等國家在美國、加拿大等國家在 8080年代末引進此工藝年代末引進此工藝, , 日本、韓國和中國日本、韓國和中國 臺灣也先后引進了此工藝。此后臺灣也先后引進了此工藝。此后BAFBAF的應(yīng)用的應(yīng)用 得到進一步發(fā)展得到進一步發(fā)展, , 被稱為第三代生物膜法被稱為第三代生物膜法。 2 2.生物濾池的工藝概況生物濾池的工藝概況 曝氣生物濾池工藝的分類曝氣生物濾池工藝的分類 BAF BAF 根據(jù)水流

4、方向可分為上向流和下向根據(jù)水流方向可分為上向流和下向 流兩種。下向流流兩種。下向流BAFBAF( (如如BIOCARBONEBIOCARBONE納污效納污效 率不高率不高, ,運行周期短運行周期短, ,現(xiàn)已被上向流現(xiàn)已被上向流BAFBAF逐漸逐漸 取代。上向流取代。上向流BAFBAF有有BIOSTYRBIOSTYR、BIO2FOR BIO2FOR 等等 多種形式多種形式 ，國內(nèi)則以，國內(nèi)則以BIOFOR BIOFOR 工藝為主。工藝為主。 3 4 曝曝氣氣生物生物濾濾池工池工藝藝的原理的原理 工作原理即在濾池中填裝一定量粒徑較小工作原理即在濾池中填裝一定量粒徑較小 的粒狀的粒狀濾料濾料，濾料表

5、面及濾料內(nèi)部微孔生長，濾料表面及濾料內(nèi)部微孔生長生物生物 膜膜，濾池內(nèi)部，濾池內(nèi)部曝氣曝氣，污水流經(jīng)時，利用濾料上高，污水流經(jīng)時，利用濾料上高 濃度生物量的強氧化降解能力對污水進行快速凈濃度生物量的強氧化降解能力對污水進行快速凈 化，此為化，此為生物氧化降解生物氧化降解過程；同時，污水流過時，過程；同時，污水流過時， 利用濾料粒徑較小的特點及生物膜的利用濾料粒徑較小的特點及生物膜的生物絮凝作生物絮凝作 用用，截留污水中大量懸浮物，并且保證脫落的生，截留污水中大量懸浮物，并且保證脫落的生 物膜不會隨水漂出，此為截留物膜不會隨水漂出，此為截留吸附作用吸附作用；當(dāng)濾池；當(dāng)濾池 運行一段時間后，因水頭

6、損失增大，需對其進行運行一段時間后，因水頭損失增大，需對其進行 反沖洗反沖洗，以釋放截留的懸浮物并更新生物膜，使，以釋放截留的懸浮物并更新生物膜，使 濾池的濾池的處理性能得到恢復(fù)處理性能得到恢復(fù)。 5 6 曝氣生物濾池工藝的優(yōu)缺點曝氣生物濾池工藝的優(yōu)缺點 優(yōu)點 (1)BAF(1)BAF采用的粗糙多孔的小顆粒填料作為生物載體采用的粗糙多孔的小顆粒填料作為生物載體, ,可在填料可在填料 表面保持表面保持較高的生物量較高的生物量 (2) (2)生物相復(fù)雜生物相復(fù)雜, ,菌群結(jié)構(gòu)合理菌群結(jié)構(gòu)合理, ,反應(yīng)器內(nèi)具有明顯的空間梯度特反應(yīng)器內(nèi)具有明顯的空間梯度特 征征 （3 3）具有較高的氧轉(zhuǎn)移效率）具有較

7、高的氧轉(zhuǎn)移效率, ,曝氣量低曝氣量低, ,運行能耗較低運行能耗較低, ,硝化和反硝化和反 硝化效率高硝化效率高 (4) BAF (4) BAF濾池為半封閉或全封閉構(gòu)筑物濾池為半封閉或全封閉構(gòu)筑物, ,其生化反應(yīng)受外界溫度影其生化反應(yīng)受外界溫度影 響較小響較小, ,適合于適合于寒冷地區(qū)進行污水處理寒冷地區(qū)進行污水處理 (5) (5)高濃度的微生物量增大了高濃度的微生物量增大了BAFBAF的容積負荷的容積負荷, ,進而降低了池容積進而降低了池容積 和占地面積和占地面積, ,使使基建費用大大降低基建費用大大降低 (6) (6)濾池運行過程中通過反沖洗去除濾層中截留的污染物和脫落濾池運行過程中通過反沖

8、洗去除濾層中截留的污染物和脫落 的生物膜的生物膜, ,無需二沉池?zé)o需二沉池, ,簡化了工藝流程簡化了工藝流程, ,采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計, ,使使運行運行 管理更加方便管理更加方便 （7)7)減少了污水廠異味減少了污水廠異味, ,無污泥膨脹問題無污泥膨脹問題, ,無需污泥回流。無需污泥回流。 7 缺點缺點 (1) 一般要對原水進行一般要對原水進行預(yù)處理以降低進水的預(yù)處理以降低進水的SS ,這樣這樣 就需要如隔柵、沉砂池、初沉池這樣的設(shè)施。尤其濾池在就需要如隔柵、沉砂池、初沉池這樣的設(shè)施。尤其濾池在 二級處理的情況下二級處理的情況下,往往要往往要投加藥劑投加藥劑才能達到降低才能達到

9、降低SS 的的 要求。這樣不僅增加了運行費用要求。這樣不僅增加了運行費用,而且降低水的堿度而且降低水的堿度,影響影響 反硝化效果反硝化效果。 (2) 填料密度的選擇填料密度的選擇不慎或運行時參數(shù)不合適會造成不慎或運行時參數(shù)不合適會造成 填料隨出水或反沖洗出水流失。填料隨出水或反沖洗出水流失。 (3) 同步化學(xué)除磷時同步化學(xué)除磷時,一般需加入一般需加入鐵劑或其他藥劑鐵劑或其他藥劑,增增 加了加了成本成本。 8 曝氣生物濾池處理效果的影響因素曝氣生物濾池處理效果的影響因素 填料的選擇填料的選擇-陶粒濾料，濾料粒徑宜采用直徑陶粒濾料，濾料粒徑宜采用直徑35 mm 35 mm ，濾，濾 層高度一般為層

10、高度一般為1.52.5 m 1.52.5 m ，濾速，濾速0.83.0 m/h0.83.0 m/h。 反沖洗反沖洗-反沖洗的周期為反沖洗的周期為2448 h2448 h，反沖時間，反沖時間2030 min2030 min，反，反 沖洗水強度沖洗水強度1535 L/1535 L/（m2sm2s），氣強度），氣強度1545L / 1545L / （m2sm2s），）， 有機負荷有機負荷-荷一般為荷一般為2 210 kgBOD5 / 10 kgBOD5 / （m3dm3d）、濾速）、濾速2 2 15 m/h 15 m/h 、氨氮負荷、氨氮負荷0.50.51.5 kg/1.5 kg/（m3dm3d）、

11、氮氧化物負）、氮氧化物負 荷荷0.50.51.5 kg/1.5 kg/（m3dm3d） 氣水比氣水比-大多為（大多為（1 13 3）1 1 ，最高不超過，最高不超過101101。 進水水質(zhì)進水水質(zhì)-BOD5-BOD5質(zhì)量濃度一般控制在質(zhì)量濃度一般控制在150200 mg/L150200 mg/L以下。對以下。對 廢水中的廢水中的SSSS而言，進入而言，進入BAFBAF的的SS SS 質(zhì)量濃度應(yīng)控制在質(zhì)量濃度應(yīng)控制在60100 60100 mg/L mg/L 以下以下 溫度溫度-微生物環(huán)境溫度為微生物環(huán)境溫度為10103535 pH pH 值值- - -最適宜的最適宜的pH pH 值在值在7 7

12、 左右左右 9 3.生物濾池工運行實例生物濾池工運行實例 10 11 4.生物濾池工藝的研究展望生物濾池工藝的研究展望 曝氣生物濾池應(yīng)用于受污染水源預(yù)處理，難降解曝氣生物濾池應(yīng)用于受污染水源預(yù)處理，難降解 處理以深度處理的應(yīng)用前景較好。該工藝具有占地面處理以深度處理的應(yīng)用前景較好。該工藝具有占地面 積小，投資和運行成本低，管理方便，氧利用效率高，積小，投資和運行成本低，管理方便，氧利用效率高， 出水水質(zhì)好，抗沖擊負荷能力強等優(yōu)點越來越受到人出水水質(zhì)好，抗沖擊負荷能力強等優(yōu)點越來越受到人 們的重視。從目前研究現(xiàn)狀以及應(yīng)用中出現(xiàn)的問題來們的重視。從目前研究現(xiàn)狀以及應(yīng)用中出現(xiàn)的問題來 看，未來一段時

13、間，曝氣生物濾池的應(yīng)用研究可以分看，未來一段時間，曝氣生物濾池的應(yīng)用研究可以分 為以下幾個主要方向。為以下幾個主要方向。 （1）新型填料的研發(fā)）新型填料的研發(fā) （2）啟動方式）啟動方式 （3）反沖洗方式）反沖洗方式 （4）工藝組合，深度處理）工藝組合，深度處理 12 5.本次工程實踐的主要內(nèi)容本次工程實踐的主要內(nèi)容 實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)康模篴.a.掌握生物濾池工藝的原理和流程掌握生物濾池工藝的原理和流程 b.b.熟悉檢測滲濾液主要指標(biāo)的方法熟悉檢測滲濾液主要指標(biāo)的方法 實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容：a.a.根據(jù)實際情況查閱資料文獻設(shè)計實驗方案以達根據(jù)實際情況查閱資料文獻設(shè)計實驗方案以達 優(yōu)化運行工藝和實驗條件的

14、目的優(yōu)化運行工藝和實驗條件的目的 b. b.通過運行生物濾池反應(yīng)器檢測滲濾液水質(zhì)變化通過運行生物濾池反應(yīng)器檢測滲濾液水質(zhì)變化 （COD,COD,氨氮等）氨氮等） 材料與方法材料與方法：a.a.生物反應(yīng)器填埋場中的垃圾滲濾液生物反應(yīng)器填埋場中的垃圾滲濾液 b.b.曝氣生物濾池反應(yīng)器曝氣生物濾池反應(yīng)器 13 實驗結(jié)果實驗結(jié)果：通過數(shù)據(jù)處理，分析滲濾液處理效果，：通過數(shù)據(jù)處理，分析滲濾液處理效果， 評估曝氣生物濾池工藝運行的實際條評估曝氣生物濾池工藝運行的實際條 件。件。 總結(jié)報告總結(jié)報告：a.a.綜述（實驗背景）綜述（實驗背景） b.b.材料與方法材料與方法 c.c.結(jié)果與討論結(jié)果與討論 d.d.

15、實驗收獲實驗收獲 14 Company LOGO 曝氣生物濾池處理效果的影響因素曝氣生物濾池處理效果的影響因素 填料的選擇填料的選擇-陶粒濾料，濾料粒徑宜采用直徑陶粒濾料，濾料粒徑宜采用直徑35 mm 35 mm ，濾，濾 層高度一般為層高度一般為1.52.5 m 1.52.5 m ，濾速，濾速0.83.0 m/h0.83.0 m/h。 反沖洗反沖洗-反沖洗的周期為反沖洗的周期為2448 h2448 h，反沖時間，反沖時間2030 min2030 min，反，反 沖洗水強度沖洗水強度1535 L/1535 L/（m2sm2s），氣強度），氣強度1545L / 1545L / （m2sm2s），

16、）， 有機負荷有機負荷-荷一般為荷一般為2 210 kgBOD5 / 10 kgBOD5 / （m3dm3d）、濾速）、濾速2 2 15 m/h 15 m/h 、氨氮負荷、氨氮負荷0.50.51.5 kg/1.5 kg/（m3dm3d）、氮氧化物負）、氮氧化物負 荷荷0.50.51.5 kg/1.5 kg/（m3dm3d） 氣水比氣水比-大多為（大多為（1 13 3）1 1 ，最高不超過，最高不超過101101。 進水水質(zhì)進水水質(zhì)-BOD5-BOD5質(zhì)量濃度一般控制在質(zhì)量濃度一般控制在150200 mg/L150200 mg/L以下。對以下。對 廢水中的廢水中的SSSS而言，進入而言，進入BAFBAF的的SS SS 質(zhì)量濃度應(yīng)控制在質(zhì)量濃度應(yīng)控制在60100 60100 mg/L mg/L 以下以下 溫度溫度-微生物環(huán)境溫度為微生物環(huán)境溫度為10103535 pH pH 值值- - -最適宜的最適宜的pH pH 值在值在7 7 左右左右 16 5.本次工程實踐的主要內(nèi)容本次工程實踐的主要內(nèi)容 實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)康模篴.a.掌握生物濾池工藝的原理和流程掌握生物濾池工藝的原理和流程 b.