曝气生物滤池在生活污水处理方面的试验研究

实验证明， 反冲洗不仅不会降低处理效果， 反
而会提高微生物活力及系统处理性能。 如图 2 和图 3 所示， 反冲洗完第二天系统很快便得到恢复， 去 除率没有明显的波动。 在实验条件下， 反冲洗有助 于将老化或已经死亡的生物膜从系统中分离开来,为 新生的生物膜提供更多的生长空间， 促进其更快的 生长。 另外， 脱落的生物膜也是出水 COD 的组成部 分， 及时反冲洗有助于进一步降低出水的 COD 值。
由于载体间的碰撞所造成的固定微生物失落速度，
在某种程度上有利于传质效率的提高。
总体上来看， 活性滤料Ⅰ处理效率最高， 同时
也较稳定。
1.2.2 不同滤速下 NH3-N 的去除效果
表 2 不同滤速下 NH3-N 的去除
滤速 （m/h）
原水 氨氮值 （mg/L）
1# 柱 出水 氨氮值 （mg/L）
2# 柱 出水 氨氮值 （mg/L）
静态和动态试验采用相同的原水， 该原水质为 模拟生活污水的水质人工配制而成。 主要成分有淀 粉、 蔗糖、 氯化铵、 磷酸二氢钠、 微量元素等， 为 使所配的原水更接近生活污水， 每次配水都投加一 定量的高浓度豆油废水。 原水主要水质指标见表 1。
表 1 试验原水主要水质指标
序号 水质指标 浓度或数值范围 序号 水质指标 浓度或数值范围
100
90 各曝气时间平均去除率
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0.5h
1h 曝 气 时 间 2h
活性滤料Ⅰ 活性滤料Ⅱ
3h
图 3 不同曝气时间下滤料对 COD 的去除情况 注 ： 水 力 停 留 时 间 ： 曝 气 3h 1.64d； 曝 气 2h
1.09d； 曝气 1h 0.55d； 曝气 0.5h 0.27d。 可见， 随着曝气时间缩短 ， COD 去除率下降 。
目 前 BAF 存 在 的 缺 点 之 一 是 ： 需 频 繁 地 进 行 反冲洗， 大大增加了运行的费用， 而且反冲洗条件 的控制要求十分严格， 否则会影响处理效果和整个 工艺的运行。 如上所述， 轻质滤料虽然具有较高的 有机物去除效能， 但由于无法进行完善彻底的反冲 洗， 使其在实际工程中不能直接运用， 目前仍处于 试验研发阶段。
试验考察了在不同停留时间情况下， 滤料对污 染物的去除效果。 共考察 了 3h、 2h、 1h 和 0.5h 四 种曝气时间的去除情况。 试验中发现， 尽管轻质滤 料在试验初期具有较好的 COD 和 NH3-N 去除效果，
COD 去 除 率 （％）
但是该滤料在反冲洗过程中不利于生物膜的更新， 使得其长期运行效果不佳， 因而在静态试验中只考 察了活性滤料Ⅰ和活性滤料Ⅱ。 静态试验中共有 2 个试验柱， 分别记为 4# 柱和 5# 柱， 滤料分别为活 性滤料Ⅰ和活性滤料Ⅱ。 1.3.1 COD 的去除效果
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于完全恢复状态， 此时决定有机物去除率高低不再
是生物恢复的速度， 而是恢复后生物量的多寡， 相
同的培养条件下， 等体积的活性滤料Ⅰ所容纳的生
物量多于活性滤料Ⅱ。
1.3.2 NH3-N 的去除效果
从表 2 可以看出， 三种滤料对氨氮的去除都较 明 显 。 说 明 BAF 在 滤 速 和 进 水 氨 氮 值 不 是 很 大 的 情况下对氨氮的去除还是能达到较好的水平的。 同 时， 可以看出， 氨氮的去除规律与 COD 大致相同。 当系统刚刚启动时， 轻质滤料去除效果较好， 随着 时间的推移， 去除效果不断下降。 产生该现象的原 因与上述 COD 去除下降的原因相同。 总体上来看， 活性滤料Ⅰ处理效率最高， 同时也较稳定。 1.3 静态试验
0.97
91.67
59.58
0.75
84.35
67.39
5.00
59.56
58.70
5.56
43.85
55.00
见表 3， 水力停留时间缩短， NH3-N 的去除率 降低。 系统长时间闲置后， 采用活性滤料Ⅱ的 BAF 比 采 用 活 性 滤 料Ⅰ的 BAF 生 物 恢 复 得 快 ， 具 体 表 现在氨氮去除上， 前者优于后者； 当系统恢复运行 一定时 间 （试验中 为>1h） 后， 两个系 统 都 处 于 完 全恢复状态， 此时决定氨氮去除率高低不再是生物 恢复的速度， 而是恢复后系统所含的降解氨氮的生 物量的多寡， 相同的培养条件下， 等体积的活性滤 料Ⅰ所容纳的该种生物的生物量多于活性滤料Ⅱ。 1.4 反冲洗对系统运行的影响
当 曝 气 3h 时 ， 4#、 5#COD 去 除 率 为 89.62% 和 88.51% ， 4# 去 除 效 果 较 好 ； 当 曝 气 2h 时 ， 4#、 5#COD 去除率为 82.77%和 79.89%， 4# 去除效果较 好； 当曝气 1h 时， 4#、 5#COD 去除率为 76.37%和 76.85% ， 5# 去 除 效 果 稍 好 ； 当 曝 气 时 间 缩 短 为 0.5h 时， 4＃、 5＃ 的去除率分别为 53.39％、 65.20％， 5＃ 比 4＃ 高出 12％左右。
3# 柱 出水 氨氮值 （mg/L）
1# 柱 氨氮 去除率 （%）
2# 柱 氨氮 去除率 （%）
3# 柱 氨氮 去除率 （%）
0.114 2.40 0.10 0.17 0.50 95.83 92.92 79.17
0.260 2.30 0.50 0.26 0.56 78.26 88.70 75.65
0.520 12.01 4.30 3.00 3.80 64.17 75.00 68.33
可以看出， 随着有机负荷的增加， 处理效果下
降。 滤 速 为 0.114m/h 时 ， 1#、 2#、 3# 的 平 均 COD
去除率分别为 93.10%、 91.36%和 89.74%， 1# 处理
效果最佳， 2# 次之； 滤速为 0.260 m/h 时， 1#、 2#、
3# 的 平 均 COD 去 除 率 分 别 为 78.61% 、 84.85% 和
注： 动态试验 的 1#、 2#、 3# 柱中的滤 料分 别 为轻质滤料-普通海绵， 形状为不规则的片块状， 1×2 厘 米 左 右 ； 活 性 滤 料Ⅰ-火 山 岩 ， 直 径 1.5 厘 米； 活性滤料Ⅱ-陶粒， 直径 1.5 厘米。
静态试中共有 2 个试验柱， 分别记为 4# 柱和 5# 柱， 滤料分别为活性滤料Ⅰ和活性滤料Ⅱ （同上）。 1.1.2 试验水质
由此可见， 一 般情 况 （曝 气 时 间>1h） 下 ， 活 性滤料Ⅰ （即 4＃） 去除 COD 效能高于活性滤料Ⅱ。 但是对于这种间歇式曝气， 一天中曝气时间 （<4h） 远远小于不曝气的时间， 在开始曝气的一段时间 内， 滤料表面生物膜处于恢复状态， 系统需要一定 的修整时间。 该时间的长短主要取决于系统所采用 的滤料以及恢复的条件和环境等。 在本试验中， 主 要取决于各自采用的滤料性能差异， 其他条件基本 相同。 根据试验结果， 可以得出， 在系统长时间闲 置 后 ， 采 用 活 性 滤 料Ⅱ的 BAF 比 采 用 活 性 滤 料Ⅰ 的 BAF 生 物 恢 复 得 快 。 这 是 由 于 两 种 滤 料 的 孔 隙 结构不同， 活性滤料Ⅰ的空隙度大于活性滤料Ⅱ， 形成的生物膜也较厚， 在停滞一段时间后重新曝 气， 氧气在活性滤料Ⅱ的生物膜上的传递速度快于 活性滤料Ⅰ， 因此其生物膜恢复得比较快； 具体表 现在有机物去除上， 前者优于后者。 当系统恢复运 行一 定时间 （本试 验中为>1h） 后 ， 两个 系 统 都 处
表 3 不同曝气时间 NH3-N 的去除
原水
4# 柱
5# 柱
4# 柱
5# 柱
氨氮值 出水氨 出水氨
氨氮
氨氮
（mg/L） 氮值（mg/L） 氮值（mg/L） 去除率（%） 去除率（%）
曝气 3h 2.40
0.20
பைடு நூலகம்
曝气 2h 2.30
0.36
曝气 1h 12.01
4.90
曝气 0.5h 12.60
7.07
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曝气生物滤池在生活污水处理方面的试验研究
梁秀连 （中国市政工程西南设计研究总院， 成都 610081）
摘 要 试验通过对进水水质、 出水水质和去除率进行比较， 考察了曝气生物滤池 （BAF） 对 生活污水的净化效能。 实验分动态试验和静态试验两组进行， 动态试验模拟连续式 BAF 运行方式， 静态试验模拟间歇式 BAF 运行方式。 并在试验过程中， 选择不同的滤料、 滤速和曝气时间进行对 比 ， 考 察 对 COD 和 NH3-N 的 处 理 效 果 。 试 验 结 果 表 明 ， 静 态 试 验 和 动 态 试 验 对 污 水 中 COD 和 NH3-N 均有较好的去除效果； 不同滤料对 COD、 NH3-N 的去除有较明显的差异 ， 合理地选择滤速 及曝气时间， 将显著提高对 COD、 NH3-N 去除效果； 试验中还发现及时正确的反冲洗有利于提高滤 料表面生物膜的活性， 促进污染物的去除。
77.16%， 2# 处理效果最 佳， 1# 退 居 第 二 ； 滤 速 为
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0.520m/h 时， 1#、 2#、 3# 的平均 COD 去除率分别
为 59.30%、 81.96%和 66.90%， 2# 处理效果仍为最
1 COD 166.02-700.55mg/L 1 NH3-N 2.3-12.60mg/L