生物爬床在污水处理工艺中的应用

一.概述

随着社会科技的发展，城市人口的大规模增加，城市污水排放量的增加，以及工业开发区的建立，污水的性质与早期相比发生了很大的变化。随着中国环境保护力度的加强，越来越多的省、市、区着眼于更严格的综合污水处理工厂排水标准，以减少污染和改善地表水环境质量。因此，需要采用处理效果好、高效稳定、占地少、投资低、运行稳定的技术设计和改造方法。基于此，提出了一种新的生物曝气蠕动床法，兼顾了好氧、厌氧、反硝化和除磷过程，是一种便于污水厂改造的新的工艺设计方法。

二、曝气生物蠕动床的结构

生物爬床的主要作用是通过好氧微生物降低污水中的BOD和氨氮。根据载体的性能，可以保持生物的多样性，好氧、厌氧、兼性细菌可以共存。这一特性在去除高浓度、大分子、难降解有机物和氨氮方面有其独特的优势。布水采用逐级溢流的方式，进水管的顶部设有滤网，下横管上分布有穿孔管。池中安装有载体。这种载体的主要特点是空隙小、密度近水、脱氮效果明显、抗冲击负荷能力强。安装底部曝气器进行曝气。

三。曝气生物爬电床的特性

在传统污水处理工艺中，同步脱氮除磷的机理是由厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类的微生物菌群有机配合完成的。在好氧阶段，硝化菌通过生物硝化将进水中的氨氮和有机氮氨化成硝酸盐；在缺氧阶段，反硝化菌通过生物反硝化将内回流带来的硝酸盐转化为氮气，逃逸到大气中，从而达到反硝化的目的；厌氧阶段，聚磷菌释放磷，吸收低级脂肪等易降解有机物；在好氧阶段，聚磷菌吸收多余的磷，通过剩余污泥的排放去除磷。由于在曝气生物爬床工艺中采用了特殊的海绵作为载体，如图2所示，微生物在曝气的作用下进入海绵状载体的缝隙中大量繁殖，堵塞了海绵内部的缝隙，无法排出，从而达到厌氧的条件。会形成载体表面营养良好，中部兼性缺氧，内部厌氧的状况。同时满足脱氮除磷的必要条件。BOD和NH3-N的去除率分别为85%-95%和85%-99%。生物爬床工艺大大降低了传统工艺脱氮除磷的建设成本和运行成本，传统工艺既需要好氧池，又需要厌氧池和缺氧池。同时在处理同等水量的污水时，大大减少了占地面积。与传统污水处理工艺相比，曝气生物爬床具有以下优点。

(1)生物负荷大，平均32g/L，高达60g/L，是生物处理工艺的5-10倍。

(2)微生物具有很强的抗毒性和抗冲击能力，对大分子和难降解化合物具有优异的降解能力，对高浓度有机污水和氨氮具有独特的处理效果。

(3)氨氮在1400mg/L以下的高氨氮废水可直接进行生化处理，突破了废水中氨氮含量高于200mg/L时，微生物会受到抑制的结论。

(4)占地面积小，投资少，运行费用低。

(5)污泥量仅为传统生物处理工艺的四分之一。

(6)具有除臭功能，可减少臭气污染。

四。曝气生物爬床与类似传统工艺的数据比较(表1-3)

5.曝气生物蠕动床处理部分工业废水的指标(表4-6)

不及物动词发展前景

生物爬床工艺的突出优点是容积负荷高，不需要二沉池，因此比其他一般生物处理工艺占地面积小，特别适合土地稀缺的地方和污水处理厂升级改造。由于出水SS的浓度可以达到很低的水平，可以提供高质量的出水，接近过滤后的三级处理水的水质，出水BOD5和SS都在10mg/L以下，具有脱氮除磷的能力，尤其是很强的氨氮处理能力。在曝气过程中，气泡通过滤料层曲折的缝隙通道上升，空气在水中停留时间长，空气利用效率高。而且曝气是分步进行的，微生物在进水口消耗大量的氧气，所以曝气量大，出水口耗氧量小，可以适当分步减少曝气量，大大节省了能耗和运行费用。在曝气生物滤池工艺中，由于各环节都有处理设施，水体暴露在空气中的面积小，池面积不大，污水厂臭气低，卫生条件好，所以也比较适合对周围环境质量要求高的场所，如风景旅游区，城市附近或周围人活动多的地方。因此，曝气生物蠕动床是现有污水处理厂改扩建的一个很好的替代方法，同时，由于其占地面积小，运行费用低。如果用于三级处理以改善现有污水厂的出水水质，它可以具有高的水力负荷，并且所需的面积大约等于一级处理所需的面积。此外，生物曝气爬行床的污泥龄很长，产生的污泥很少，这对于处理单位污水的工程费用以及污水处理的后期维护和污泥处置都有很大的优势。与活性污泥相比，污水处理规模越大，曝气生物爬床的使用成本越便宜，有利于日污水处理容积超过数千立方米的大中型污水处理工程。随着服务于工业区的污水处理厂的大规模实施以及原有生活污水处理厂的扩建和升级。抗冲击负荷能力强、脱氮除磷效果高、工程造价和运行费用低、占地面积小的曝气生物爬床反应器必将迎来高频应用期。(来源:武汉理工大学)

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