曝气生物滤池BIOSTYR
曝气生物滤池所用滤料
砂水分离
污泥脱水机
DN
C/N
预
曝气
曝气
处
生物
生物
理
滤池
滤池
剩余 污泥
反洗 排水
浓缩池
罗茨鼓风机
反 冲 洗 水 池
达标外排
10
11
12
13
BIOSTYR生物滤池
3
4
BAF与BIOSTYR的比较
相同点:
处理机理相同,均为生物膜法工艺,对污水中的有机物和 氨氮可很好地进行降解;均采用粒状载体供微生物附着, 并在运行中强制供氧;运行一段时间后均需利用滤板和滤 头对滤床进行反冲洗,并由PLC控制。
不同点:
1. 载体材质不同。 2. 池型结构不同。 3. 反冲洗方式不同,反冲洗难易程度不同。 4. 受反冲洗原理和滤料的结构限制,所能承受的进水水质不同,
1
3. BIOFOR BIOFOR工艺是由法国Degremont公司开发出来的。 BIOFOR与BIOSTYR相比不同的是采用密度大于水的滤料,自
然堆积,滤板和专用长柄滤头在滤料层下部,以支撑滤料的重量; 而BIOSTYR中的滤板和滤头在滤料层顶部,以抵抗滤料层的浮力。 BIOFOR其余的结构、运行方式、功能等方面与BIOSTYR基本相同。
7
5.国外流行的完整BIOFOR工艺流程
格栅 沉砂池
C/N BIOFOR N 初沉池 BIOFOR
BIOFOR DN 反冲水
储备池
出水
污泥回流
反冲出水
以上为BIOFOR全套处理工艺 。根据要达到的不同出水标准 ,也可对 BIOFOR的级数进行取舍 ,如仅需达到二级处理排放水标准 ,则只需单一级 除碳BIOFOR或者除碳BIOFOR +硝化BIOFOR;如需进行反硝化处理,也可根据 对出水总氮的不同要求 ,采用反硝化BIOFOR +除碳BIOFOR或除碳BIOFOR + 反硝化BIOFOR。
气浮曝气生物滤池
气浮法和曝气生物滤池组合工艺处理洗浴废水一、曝气生物滤池简介曝气生物滤池(Biological Aerated Filter)简称BAF,是80年代末在欧美发展起来的一种新型生物膜法污水处理工艺。
该工艺具有去除SS、COD、BOD、硝化、脱氮、除磷、去除AOX(有害物质)的作用,其特点是集生物氧化和截留悬浮固体与一体,节省了后续沉淀池(二沉池),其容积负荷、水力负荷大,水力停留时间短,所需基建投资少,出水水质好:运行能耗低,运行费用省。
BAF在我国作为一种新工艺,正处于推广阶段。
大连市马栏河污水处理厂是我国第一个采用BAF工艺的城市污水处理厂,。
许多科研单位也对曝气生物滤池结构形式、功能、启动和滤料等方面进行了详细的研究,取得了很多成果(一)曝气生物滤池工艺发展和特点曝气生物滤池(biologicalaeratedfilter)与普通活性污泥法相比,具有有机负荷高、占地面积小(是普通活性污泥法的1/3)、投资少(节约30%)、不会产生污泥膨胀、氧传输效率高、出水水质好等优点,但它对进水SS要求较严(一般要求SS≤100mg/L,最好SS≤60mg/L),因此对进水需要进行预处理。
同时,它的反冲洗水量、水头损失都较大。
世界上首座曝气生物滤池于1981年在法国投产,随后在欧洲各国得到广泛应用。
美国和加拿大等美洲国家在20世纪80年代末引进此工艺,日本、韩国和中国台湾也先后引进了此项技术。
目前世界上较大的环保公司如法国得利满公司、德国菲力普穆勒公司、法国VEOLIA公司均把它作为拳头产品在全世界推广。
在中国内地,曝气生物滤池正处于推广阶段。
大连市马栏河污水处理厂是我国第一个采用曝气生物滤池工艺的城市污水处理厂(由东北市政院设计),广东新会东郊污水处理厂采用了水解——曝气生物滤池污水处理工艺(由中冶马院设计)。
另外,我国一部分工业废水的处理也采用了此项技术。
国内许多科研设计单位对曝气生物滤池也进行了试验研究。
硝化反硝化biostyr工艺
英国,Davyhulme(1998)-1500-000人口当量 活性污泥后的三级硝化
36格池,每格113平方米
• 除碳 • 硝化
BIOSTYR™的应用范围
• 硝化/反硝化 • 后反硝化
英国,SheptonMallet(2002) 滴滤后的三级硝化
5格池,每格12平方米 62-000人口当量
硝化/反硝化型BIOSTYR™
低排放
• 外界空气只与处理后的水接触 • 在生物滤池底部收集反冲洗废水,不会暴露到大气中 • 臭味与悬浮物更少
灵巧紧凑式设计
• 浮动滤料与上向流系统的组合
BIOSTYRENE™ 滤料的高质量材料
• 合成材料,重量轻 • 球形或常规型 • 耐磨 • 直径为3-5mm,根据处理目的而定 • 高比表面积,适于微生物附着 • 适用的尺寸与密度
循环注入的反冲洗空气可以优化反冲洗 效率。
然后反冲洗废水可以送回在处理厂的初 沉池内处理或经特定的工艺处理。
满足您需求的解决方案
只用于除碳的BIOSTYR™
在BIOSTYR™滤池的好氧区可去除碳污染物与悬浮物。
法国,Montpellier(2003)-200-000人口当量 高负荷活性污泥法后除碳 8格池,每格173平方米
BIOSTYR™
生物滤池工艺及应用
市政污水处理
BIOSTYR™
掌握先进的技术
威立雅水务技术在运用BAF(曝气生物滤池)工艺处理城市和工业污水 领域方面已有20多年的丰富经验。凭借这一专长,我们完全能够提供 从除碳到反硝化处理的一系列BIOSTYR™工艺。
高度紧凑的BIOSTYR™滤池能在一个整体结构中将可生物降解中的碳、 氮污染物(硝化-反硝化)的生物反应和过滤分离融为一体。
BAF逆流式曝气生物滤池简介
BAF逆流式曝气生物滤池简介逆流式曝气生物滤池(BIOSTYR)技术,简称BAF池,该技术原创于法国OTV公司。
后在美国、加拿大、英国、法国得以应用。
BAF工艺原理主要有三个过程:首先,滤池中装填一定数量粒径较小的粒状滤料,通过滤池内部的曝气,滤料表面生长着高活性的生物膜。
污水流经时,利用滤料表面高活性生物膜以及滤料之间生物絮体的生物氧化降解作用,对污水进行生化处理,此为生物氧化降解过程;其次,因滤料粒径变小且呈压实状态,在生物膜及滤料之间生物絮凝的生物吸附作用下,滤层可以吸附、截留污水中绝大部分的悬浮物(包括脱落的生物膜),其后不须设置沉淀池,因而表观上类似一个滤池,称为过滤过程。
生物氧化降解过程和过滤过程在曝气生物滤池中是同时发生的。
再次,随着运行时间的延长,滤池水头损失逐渐增加,当达到设计值时需对进行反冲洗,清洗截留的悬浮物以及老化的生物膜,此为反冲洗过程。
我公司结合中国炼化企业的实际情况,并根据锦州石化分公司化工污水回用装置和炼油污水回用装置中BAF池的运行经验,再次对此BAF池进行了优化设计,BAF池的作用是:Ⅰ) 滤料高浓度生物膜的高性能氧化降解功能,可有效降解COD,去除率可达50~80%。
Ⅱ) 呈压实状态的滤料对大片脱落的生物膜和悬浮物可起到截留作用。
Ⅲ) BAF池下部,异氧微生物为优势菌种,主要作用是去除污水中的碳源菌。
Ⅳ) BAF池上部,自氧菌占优势,主要作用是通过硝化和反硝化,去除污水中的氨氮。
Ⅴ) 由于定期进行冲洗,填料表面微生物的生长呈多种分布,生物膜组成也丰富多样,使BAF池具有较强的抗冲击能力。
特点:1)耐冲击负荷。
BAF池在短时间内(4小时)内承受2倍于正常负荷而出水水质基于不变。
抗冲击负荷的主要机理是生物膜的生物吸附作用。
在正常负荷下,微生物时刻处于一种“饥饿”状态,一旦出现冲击负荷,生物膜会过量吸附有机营养物。
2)占地面积小,是活性污泥法的1/5-1/3。
BAF具有较高的处理负荷,表面负荷(滤速)可达到1.5-2.5m/h,因此占地面积很小,对石化污水处理厂占地紧张的实际情况尤为适用。
曝气生物滤池介绍
曝气生物滤池出水系统有采用 周边出水和采用单侧堰出水等。在 大、中型水处理工程中,为了工艺 布置方便,一般采用单侧堰出水较 多,并将出水堰口处设计为600斜坡, 以降低出水口处的水流流速;在出 水堰口处设置栅形稳流板,以将反 冲洗时有可能被带至出水口处的陶 粒与稳流板碰撞,导致流速降低而 在该处沉降,并沿斜坡下滑回滤池 中。
• BIOFOR工艺是由Degremont公司开发的,其底部为 气水混合室,之上为长柄滤头、曝气管、垫层、滤料。 BIOFOR和BIOSTYR不同的是采用密度大于水的滤料, 自然堆积,其余的结构、运行方式、功能等方面与 BIOSTYR大同小异。
• 1)占地面积小,基建投资省。 • 2)出水水质高。 • 3)氧的传输效率很高,曝气量小,供氧动力
在实际应用中有充氧曝气与反冲洗曝气共用同一套布气管的 形式,但由于充氧曝气需气量比反冲洗时需气量小,因此配气 不易均匀,最好将两者分开。
曝气生物滤池反冲洗系统由反冲洗供水 系统与反冲洗供气系统组成。BAF反冲洗方 式与给水处理中的V形滤池类似,采用气— 水联合反冲洗,其目的是去除生物滤池运 行过程中截留的各种颗粒及胶体污染物以 及老化脱落的微生物膜。
曝气生物滤池的布水系统主要包括滤池最下部的配水 室和滤板上的配水滤头。对于上向流滤池,配水室的作用是 使某一短时段内进入滤池的污水能在配水室内混合均匀,并 通过配水滤头均匀流过滤料层,并且该布水系统除作为滤池 正常运行时布水用外,也作为定期对滤池进行反冲洗时布水 用。配水室由位于滤池下部的缓冲配水区和承托滤板组成。 进入滤池的污水首先必须先进入缓冲配水区,在此先进行一 定程度的混合后,依靠承托滤板的阻力作用使污水在滤板下 均匀、均质分布,并通过滤板上的滤头而均匀流入滤料层。 在气、水联合反冲洗时,缓冲配水区还起到均匀配气作用, 气垫层也在滤板下的区域中形成。
污水处理为什么要曝气 污水处理新技术——曝气生物滤池BIOSTYR(r).doc
污水处理为什么要曝气污水处理新技术——曝气生物滤池BIOSTYR(r).doc污水处理新技术——曝气生物滤池BIOSTYR(r) 几十年来,在污水处理领域,活性污泥法无疑是一种被广泛使用并有良好效果的污水生物处理技术。
但是随着社会的不断进步,城市规模扩大以及人类对居住环境的日益重视,活性污泥法的不足越来越突出地显现在人们的眼前。
占地巨大人口的不断膨胀使城市变得拥挤,许多城市土地稀缺,而采用活性污泥法的污水处理厂动辄几公顷,甚至几十公顷的占地无疑成为一种制约。
环境恶劣巨大的污水处理构筑物大面积暴露在大气之中,极易产生臭气污染,周围居民无法忍受。
因此,越来越多的居民拒绝与污水处理厂为邻。
性能不稳定由于是一种悬浮状态的微生物胶团,活性污泥的浓度通常在6000毫克/升以下,外界环境极易对处理效果产生影响,甚至造成污泥膨胀,使处理水质恶化。
上世纪八十年代,一种针对以上问题研发出来的新的污水处理技术首先在法国得以运用,这就是“淹没式固定生物膜曝气滤池”。
法国OTV公司在淹没式固定生物膜曝气滤池领域拥有近20年的工程设计、建设和运行经验,并且在世界各地建设了100多座类似工艺的污水处理厂,其中一种工艺便是BIOSTYR(r)生物滤池。
BIOSTYR(r)则是一种经过改良的新一代上向流曝气生物滤池。
它既可以用于污水的二级处理,也可以用于处理出水需要回用等其它要求的污水深度处理,并且能够达到很高的排放水质标准。
基本结构 BIOSTYR(r)工艺是一种淹没式上向流生物滤池,其滤料为比重小1的球形颗粒并漂浮在水中,我们称之为BIOSTYRENETM。
每个生物滤池单元包括:*进水管和位于滤池底部的配水渠(同时可用于反冲洗水的排除);*两条空气第(管孔管),一条用于工艺曝气,一条用于气反冲洗;在硝化/反硝化反应时用两条管道,在单一硝化反应时曝气和反冲洗为同一条管道;*3~3.5米的滤料层,滤料表面附着大量的微生物;*滤池顶部有混凝土滤板,防止滤料的流失;*滤板上安装有滤头,用于滤池出水。
厌氧生物滤池及曝气生物滤池工艺介绍
厌氧生物滤池工艺介绍1 概述厌氧生物滤池(Anaerobic Biofilter,简称AF)由美国Standford大学的Young和Mc. Carty于1967年在生物滤池的基础上研发,是公认的早期高效厌氧生物反应器。
厌氧生物滤池是一种内部装填有微生物载体(即滤料)的厌氧生物反应器。
厌氧微生物部分附着生长在滤料上,形成厌氧生物膜,部分在滤料空隙间悬浮生长。
污水流经挂有生物膜的滤料时,水中的有机物扩散到生物膜表面,并被生物膜中的微生物降解转化为沼气,净化后的水通过排水设备排至池外,所产生的沼气被收集利用。
2 滤料在厌氧生物滤池中,其中心构造是滤料,滤料的主要功能是为厌氧微生物提供附着生长的空间。
滤料的形态、性质及装填方式对滤池的净化效果和运行有着重要影响。
理想的滤料应具备以下条件:(1)比表面积大,一般来说,比表面积越大,可以承受的有机负荷越高,有利于增加生物总量。
(2)具有高孔隙率,孔隙率越高,在相同容积的反应器中,处理水量一定时污水的实际停留时间越长,反应器的容积利用系数越高,而且高孔隙率对防止滤池堵塞,防止产生短流均有好处。
(3)利于生物膜附着生长,如表面粗糙的滤料比表面光滑的滤料为佳。
(4)具有足够的机械强度,不易破损或流失。
(5)化学和生物学稳定性好,不易受污水中化学物质的侵蚀和微生物的分解破坏,也无有害物质溶出,使用寿命较长。
(6)质轻,使反应器的结构荷载较小。
(7)价廉,取材方便。
在生产及试验研究中最常用的滤料有实心块状滤料、空心块状滤料、管流型滤料、纤维滤料等。
(1)实心块状滤料:此类滤料价格低廉且容易得到,但质重、比表面积小、孔隙率低。
采用此类滤料的滤池,生物量浓度低,限制了有机负荷,仅为3-6kgCOD/(m3·d),在运行中易发生局部滤层堵塞以及随之产生的短流现象,影响运行效果。
较常用的为直径30-45mm的砾石、碎石等。
(2)空心块状滤料:呈圆柱形或球形,内部有形状、大小各异的孔隙。
曝气生物滤池
六、曝气生物滤池的设计计算
2、供气量计算 (1)微生物需氧量 R=a′·ΔBOD+b′·P R=0.82×(ΔBOD/BOD)+0.32(X0/BOD) (2)实际需氧量 Rs= RCsm(T )
1.024T 20 (Cs(T ) C1)
(3)供气量 Gs=Rs/0.3EA
六、曝气生物滤池的设计计算
4、反冲洗系统设计 采用气水联合反冲洗。 反冲洗水速:15~25m/h; 反冲洗气速:60~80m/h; 冲洗周期:一般为24~48h反冲洗一次。
六、曝气生物滤池的设计计算
5、产泥量计算 每日产泥量= Q×(0.6×ΔSBOD+0.8X)×ΔTBOD
六、曝气生物滤池的设计计算
二、除N池设计计算 1、滤池池体 滤料表面负荷计算法: S=QΔC /q NH3-N NH3-N W=S/S′ A=W/H a=A/n qNH3-N :0.5~1.0gNH3-N/(m2·d)
六、曝气生物滤池的设计计算
硝化容积负荷计算法: W=Q ΔCNH3-N/(1000qNH3-N) qNH3-N:0.1~1.5gNH3-N/(m3·d)
六、曝气生物滤池的设计计算
2、供氧量计算 除碳需氧量:Rc=(QΔCBOD)/1000 除氮需氧量:RN=(4.57QΔCNH3-N)/1000 总需氧量:R= Rc+RN
(4)鼓风机所需压力 H=h1+h2+h3+h4 h1:空气管道沿程损失; h2:空气管道局部损失; h3:空气扩散装置安装深度; h4:空气扩散装置的阻力。
六、曝气生物滤池的设计计算
3、配水系统设计 一般采用小阻力配水系统: (1)滤头; (2)格栅式; (3)平板孔式。
六、曝气生物滤池的设计计算
新型曝气生物滤池-Biostryr
新型曝气生物滤池--Biostyr0前言现代曝气生物滤池是在生物接触氧化工艺的基础上引入饮用水处理中过滤的思想而产生的一种好氧废水处理工艺,70年代末80年代初出现于欧洲,其突出特点是在一级强化处理的基础上将生物氧化与过滤结合在一起,滤池后部不设沉淀池,通过反冲洗再生实现滤池的周期运行。
由于其良好的性能,应用范围不断扩大,在经历了80年代中后期的较大发展后,到90年代初已基本成熟。
在废水的二级、三级处理中,曝气生物滤池(biological aerated filter,以下简称BAF)体现出处理负荷高、出水水质好,占地面积省等特点。
90年代以后,BAF的发展方兴未艾,工艺形式不断推陈出新,本文要介绍的即是现代BAF的代表工艺之一Biostyr。
1Biostyr的结构和原理Biostyr是法国OTV公司的注册工艺,由于采用了新型轻质悬浮填料- -BIOSTYRENE(主要成分是聚苯乙烯,且比重小于1g/cm3)而得名。
下面以去除BOD、SS并具有硝化脱氮功能的反应器为例说明其工艺结构与基本原理 [1] 。
1.1基本结构如图1所示,滤池底部设有进水和排泥管,中上部是填料层,厚度一般为2.5~3m,填料顶部装有挡板,防止悬浮填料的流失。
挡板上均匀安装有出水滤头。
挡板上部空间用作反冲洗水的储水区,其高度根据反冲洗水头而定,该区内设有回流泵用以将滤池出水泵至配水廊道,继而回流到滤池底部实现反硝化。
填料层底部与滤池底部的空间留作反冲洗再生时填料膨胀之用。
1 配水廊道2 滤池进水和排泥3 反冲洗循环闸门4 填料5 反冲洗气管6 工艺空气管7 好氧区8 缺氧区9 挡板10 出水滤头11 处理后水的储存和排出 12 回流泵13 进水管图1Biostyr滤池结构示意滤池供气系统分两套管路,置于填料层内的工艺空气管用于工艺曝气,并将填料层分为上下两个区:上部为好氧区,下部为缺氧区。
根据不同的原水水质、处理目的和要求,填料层的高度可以变化,好氧区、厌氧区所占比例也可有所不同。
Biostyr曝气生物滤池工艺的应用实例
期 工 程 采 用 了 法 国 威 立 雅 公 司 开 发 的
B o t 曝 气生 物 滤 池 为核 心 生 物 膜处 理 工 i syr 艺 , 工 艺 作 为 国家 新 技 术 推 广 项 目, 有 该 具 重要 的 示 范 意 义 。
度为 5 l 池进 水 C D在 7 —3 2 g 1 ℃ 滤 O 6 1 r / 之 a
和B o t e i s y 生物 滤池 的 S 去 除 率 良好 , 本 S 基
达பைடு நூலகம்标准 。
1工艺流程及 构造
一
间 , 池 出水 C 最高 为9 mg 1C 去 除 滤 OD 6 / , OD
1 1工 艺流 程 . 率 在 3 %~9 %之 间 ; 池 进 水 NH 一N在 0 0 滤 期 工 程 出 水 经 提 升 后 首 先 进 入 1 ~5 mg 1 间 , 池 出 水NH, 3 2 /之 滤 一N最 高 为 5 /, 去 a 0 0 M u TI L 0 高效斜管 沉淀 池 。 L F O 30 高效 沉淀 l rg 1 NH 一N 除率 在6 %~9 %之 间 ;
0 5 滤 因 哈 尔 滨 文 昌 污 水 处 理 厂 三 期 工程 为 建 率 在 4 %~8 %之 间 { 池 进 水 NH 一N在 分 重 要 , 此 文 昌 污 水 处 理 厂 加 大 了 对 设规 模 1 . 万 m d 污 水 二 级 处 理 设 施 , 2 ~5 mg 1 间 , 5 6 / 的 4 0 /之 滤池 出水 NH, 一N最 高 为 B ot r 物滤 池 工 艺首 个 严 冬 的运 行管 理 isy 生 /, 去 3 a 0 5 表 为三 个 季 节 水 质分 析 建成 后 可 使该 污 水 处 理厂 达 到 3 5 m。 lrg 1NH 一N 除 率在 6%~9%之 间 ; 和 水 质分 析 力 度 , l 2. 万 /d 滤池 进 水T 在 l mg 1 间 , 池 出水TP P ~5 / 之 滤 的统计表 。 .r /, P a %~6 %之 0 通 过 对 秋 、 、 三 个 季 节 水 质 的 比 冬 春 开 工 建设 , 理 新 技 术 逐 渐 得 以 重视 , 处 为研 最高 为3 1 g 1 T 去 除率 在 5 究生 物 膜 工 艺 和 活性 污 泥 工 艺 在 纬 度 较 高 间 { 池 进 水S 在2 ~7 rg 1 间 , 滤 S 7 0 /之 a 滤池 出 较 , 以 看 出 , 季 水 温 变 化 幅 度 较 小 , 可 冬 对 碳 地 区 的适 用 性 , 广 先 进 污 水 处 理 技 术 , 推 三 水S 最 高 为2 mg 1S 去 除 率在2 %~9 % S 4 / ,S O O 微 生 物 的影 响 不 大 , 化 反 应 和 硝 化 反 应
曝气生物滤池在污水处理中的应用
曝气生物滤池在污水处理中的应用在污水处理的过程中,曝气生物滤池,作为常见的一种技术形式,不仅所需要的成本相对较少,其处理效果也是非常显著的。
同时,曝气生物滤池不仅可以单独的对污水进行处理,而且可以与其它的污水处理方式组合后进行有效的处理,以保证污水达到排放标准,避免对水资源造成严重的影响。
另外,就我国目前的发展形式来说,水资源是相对较为紧缺的,曝气生物滤池的使用,可以有效提升污水处理达到相关指标,进而促进了该行业发展的进程。
1、曝气生物滤池分析曝气生物滤池的污水处理方式,与其它的污水处理方式有着很大程度的不同,主要是区别于操作模式方面。
曝气生物滤池主要是包括曝气装置和填料床构成,并且曝气装置一般情况想是放置在填料物相邻的位置,这样污水可以从上或者下流过反应器。
同时,在污水处理的过程中,生物膜占据着非常重要的地位,主要是根据污水底物以及氧气等物质形成生物膜,贴附在填料物的表面。
另外,在污水实际处理的过程中,主要包括过滤和反冲等方面,并且污水中的在经过生物膜和填料本身进行过滤、净化等工作。
同时利用反冲对填充床进行冲洗,对污水中的杂物进程清除,以此保证污水处理的质量。
2、曝气生物滤池工艺优势分析曝气生物滤池主要是采用粗糙多孔的过滤料,并且其形状为球状,这样可以为微生物提供了良好的生长环境,过滤机械性和物理化学都是非常好的。
同时,在过滤池中过滤物质是不易发生变形和磨损的,并且表面积相对较大,净化能力相对较强,保证污水处理可以达到相关标准。
在曝气生物滤池污水处理的过程中,主要是将生物处理和过滤物结合在一起,这样可以得到高质量的出水,例如:COD、BOD、SS、氨氮、TN等含量指标,达到相关标准。
同时,在曝气生物滤污水处理的过程中,具有连续物理过滤、处理的能力,这样在曝气生物滤池就可以将大部分悬浮物去除,简化工艺流程,并且得出较高质量的水。
在曝气生物滤池中分布着大量的微生物,并且这些微生物对有机负荷、水力负荷的变化不像传统活性污泥那么敏感,也不会出现污泥膨胀问题。
曝气生物滤池的设计-资料
在无脱氮要求的情况下,滤池底部的水可直接排出系统, 一部分留作反冲洗之用。如果有脱氮要求,出水需进入下一级 后置反硝化柱,同时需外加碳源。一般情况下在单个 BIOCARBONE滤池中不能同时取得理想的硝化/反硝化效果。
随着过滤的进行,滤料表面新产生的生物量越来越多,截 留的SS不断增加,在开始阶段水头损失增加缓慢,当固体物质积 累达到一定程度,在滤层上部形成表面堵塞层,阻止气泡的释 放,从而导致水头损失迅速上升,很快达到极限水头损失,此 时应立即进行反冲洗再生,以去除滤床内过量的生物膜及SS,恢 复处理能力。
图a的工艺本质上和图b的工艺没有较大区别,图b 的工艺更适合于固体杂质多、产泥量大的原水,经过 水解可减少初级处理的产泥量,减少清泥费用。
2.3.3除C/硝化/反硝化工艺
如图C流程可以达到脱N的目的。原水经过水解预处理去除SS等固 体杂质,进入BAF滤池,在BAF滤池中去除有机污染物,同时将NH3— N氧化为NO3—N,BAF滤池出水的一部分回流进入水解池,利用进水 中的C源,实现反硝化。回流比R一般为100~300%,该工艺是基于 A/O思想开发。
⑵硝化型(N曝气生物滤池)
硝化型曝气生物滤池主要对污水中的氨氮进 行硝化,故称为N曝气生物滤池,适用于仅需要 进行硝化反应的场合(即排放标准只对氨氮有做 要求而对总氮则无规定) 。
在该段滤池中,供气较为充足整个滤床处于 好氧状态,由于进水中的有机物浓度较低,异养 微生物较少,优势生长的微生物为自养性硝化菌, 将污水中的氨氮氧化成硝酸氮或亚硝酸氮。
该技术不仅可用于污水处理厂的三级精处理和水体 富营养化处理,而且广泛地适用于城市污水、小区生活 污水、以及各类的工业废水处理。随着研究的深入,曝 气生物滤池从单一的工艺逐渐发展成系列综合工艺,具 有去除SS、COD、BOD5、硝化、脱氮除磷的作用。
爆气生物滤池(BAF) (2)
• 4 曝气于滤池内分布不均匀,气体析出快, 氧的传递效果差,不利好氧生物的培植, 不易形成有效的生物膜,有机物分离效率 低,耗能高。
• 5 磷的去除主要是通过投加化学药剂,生物 除磷很难达到排放标准。
对BAF工艺的改进
• 1 气液混合泵式曝气生物滤池 利用气液混合泵将空气溶进污水中,获取 极高氧气传递效果。
2.2 BIOFOR工艺
• BIOFOR工艺是由Degremont公司开发的,其底部为气水 混合室,之上为长柄滤头、曝气管、垫层、滤料。 • BIOFOR和BIOSTYR不同的是采用密度大于水的滤料,自 然堆积,其余的结构、运行方式、功能等方面与 BIOSTYR大同小异。
BIOPUR工艺
BIOBEAD工艺
• 是一种采用特制轻质 滤料的升流式曝气生 物滤池,其结构形式 与上述工艺基本一致。 所 使 用 的 滤 料 (Biobead)是有泥炭颗 粒所包围的聚砜的悬 浮颗粒状塑料介质。
·
三种工艺流程
• 1 一段曝气生物滤池工艺 主要用于处理可生化性较好的工业污水以 及 对氨氮等营养物质没有特殊要求的生活 污水。
研究方向
• 4 曝气生物滤池生物空间梯度特征以及底 物去除动力学规律还很不完善,需进行针 对性研究。 • 5 能否在同一复合床式曝气生物滤池内完 成多种污染物的高效去除将是下一步研究 应用的重点。
爆气生物滤池(BAF)的工艺类 型及流程选择
张素佳 环境工程 1213021019
1 曝气生物滤池工艺组成
• 一般由预处理设施、爆气生物滤池及滤池 反冲洗系统组成,可不设二沉池。
2 爆气生物滤池的分类
• 根据进水方式分为:下向流BAF和上向流 BAF • 根据填料分为:悬浮填料BAF和沉没填料 BAF • 根据使用功能分为:去碳BAF、硝化BAF、 反硝化BAF、水源水预处理BAF和组合BAF 等。
曝气生物滤池原理(一)
曝气生物滤池原理(一)气生物滤池原理什么是气生物滤池?气生物滤池(Biofilter),是一种生物降解有机废气和废水的设施。
它通过将废气或废水通过滤材层,利用内部生物群落代谢对废气或废水进行氧化降解,从而达到净化排放的目的。
气生物滤池构成气生物滤池分为两部分:生物膜层和滤介层。
生物膜层生物膜层是指通过定植生物附着在固体基质上形成的一层生物膜。
生物膜层是气生物滤池处理废气的主要区域,通过定植于生物膜上的微生物,氧化降解有机废气。
生物膜层一般由生物塑料置换体、固体结构网等基质构成。
滤介层滤介层是指生物膜层下面一层填充物质,主要作用是支撑生物膜层,提供大量生物活性量,并增加氧气的溶解和均匀分布的供应。
气生物滤池工作原理气生物滤池是利用微生物的异化作用代谢和降解废气的过程,整个过程分为两个阶段:生物膜生成阶段和异化阶段。
生物膜生成阶段当废气进入滤池时,接触到滤料表面上,微生物开始生长繁殖,并形成一个厚度逐渐增加的生物膜。
生物膜形成后,滤料内微生物种类、数量和代谢水平逐渐趋于稳定。
异化阶段当废气通过滤料时,微生物附着在滤料上的生物膜将废气中的有机物进行降解。
其中,微生物利用废气中的氧气、膜层内微生物的代谢物、滤介层底部的流体等多种资源进行代谢、繁殖,并将废气中的有机物氧化成为水、二氧化碳等无害物质。
气生物滤池的优缺点优点1.处理稳定:反应时间长,能够适应负荷变化不大的情况;2.维护周期长:清洗周期一般是几个月或更长;3.抗冲击性较强:对水量冲击较为敏感,但是对负载冲击性较强;4.投资、运行费用低:占地面积小,维护和运行成本较低;5.具有很强的适应性:可以处理大量有机负荷、气味等多种有机污染气体。
缺点1.对气体组成要求高:气体中含有可生物降解有机物;2.容易滞留SCS:生物膜容易污染形成SCS,影响处理效果;结论总的来说,气生物滤池是一种可靠、高效、经济、自然、环保的气体处理方式,可以解决工业企业、厂房与城市生活的噪音、污染、环境等问题,同时为我国的环境保护和生态建设,提供了新的方向和实现方式。
BAF工作基本原理
BAF工作基本原理发布时间:2011-9-23 9:22:53 中国污水处理工程网BAF 工艺类型和操作方式有多种,各具特点,但其基本原理是一致的。
曝气生物滤池处理污水的原理是反应器内填料上所附生物膜中微生物氧化分解作用,填料及生物膜的吸附阻留作用和沿水流方向形成的食物链分级捕食作用以及生物膜内部微环境和厌氧段的反硝化作用。
BAF 水流流向主要分为下向流和上向流,其中下向流以OTV 公司的BIOCARBONE 工艺为代表;上向流以OTV 公司的BIOSTYR 工艺为代表。
BIOSTYR 和BIOCARBONE 工艺示意图见图1 。
BAF 反应器为周期运行,从开始过滤到反冲洗完毕为一个完整的周期。
具体过程如下: 在BIOCARBON 工艺中,经预处理的污水从滤池顶部进入,在滤池底部进行曝气,气水处于逆流。
在反应器中,有机物被微生物氧化分解,NH3 - N 被氧化成NO3 - N ,另外由于在生物膜的内部存在厌氧/ 兼氧环境,在硝化的同时实现部分反硝化。
在无脱N 要求的情况下,从滤池底部的出水可直接排出系统,一部分留做反冲洗之用,如果有脱N 要求,出水需进入下一级后置反硝化柱,同时需外加碳源,因为内环境反硝化不能使出水TN 达到排放要求。
随着过滤的进行,由于填料表面新产生的生物量越来越多,截留的SS 不断增加,在开始阶段水头损失增加缓慢,当固体物质积累达到一定程度,堵塞滤层的上表面,并且阻止气泡的释放,将会导致水头损失很快达到极限,此时应立即进入反冲洗再生,以去除滤床内过量的生物膜及SS ,恢复处理能力。
反冲洗采用气水联合反冲,反冲洗水为经处理后达标水,反冲空气来自于底部单独的反冲气管。
反冲时关闭进水和工艺空气,水气交替单独反冲,最后用水漂洗。
滤层有轻微的膨胀,在气水对填料的流体冲刷和填料间相互摩擦下,老化的生物膜和被截留的SS 与填料分离,冲洗下来的生物膜及SS 在漂洗中被冲出滤池,反冲洗污泥回流至预处理部分。
BIOSTYRR曝气生物滤池的在线仪表设置及自动控制
第22卷第20期2006年lO月中国给水排水CHINAWA‘11ER&WASTEWATERV01.22No.200ct.2006BIOSTYR⑧曝气生物滤池的在线仪表设置及自动控制李翊君1’2,司马勤2(1.上海交通大学电子信息与电气工程学院,上海200030;2.上海市政工程设计研究院,上海200092)摘要:详细介绍了南海平洲污水处理厂BIOSTYR@曝气生物滤池自动控制系统的设计方法,具体包括在线仪表的设置、自动控制参数的设置以及自动控制调节方式等内容。
关键词:BIOSTYR@曝气生物滤池;自动控制;在线仪表中图分类号:TU991文献标识码:C文章编号:1000—4602(2006)20—0041—04On.1ineInstrumentSettingandAutomaticControIinBIOSTYR⑧BiologicalAeratedFilterLIYi-junl’2.SIMAQin2(1.SchoolofElectronicInformationandElectricalEngineering,ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200030,China;2.ShanghaiMunicipalEngineeringDesignInstitute,Shanghai200092,China)Abstract:ThispaperintroducesindetailthedesignmethodofautomaticcontrolsystemforBIO—STYR@biologicalaeratedfilterinGuangzhouNanhaiPingzhouWastewaterTreatmentPlant,includingon-lineinstrumentsandcontrolparameterssetting,automaticcontrolregulationmodeandothers.Keywords:BIOSTYR@biologicalaeratedfilter;automaticcontrol:on.1ineinstrument南海平洲污水处理厂处理规模为5×104m3/d,该厂建造了8组BIOSTYR@曝气生物滤池,每组规格为10.35m×6.1m。
曝气生物滤池的原理及工艺
精心整理曝气生物滤池的原理及工艺摘要:曝气生物滤池(BAF)是近年发展起来的一项废水好氧生物处理的新工艺。
介绍了上向流和下向流曝气生物滤池的基本工作原理。
相比较传统的活性污泥法,曝气生物滤池具有处理能力强、处理效果好、受气温影响小、耐冲击负荷、不需二沉、工艺流程简单和菌群结构合理等优点。
分析了国内外典型曝气生物滤池处理工艺的特点及应用。
并讨论了曝气生物滤池工艺运用中的预处理及除P脱N等关键技术。
该工艺在我国具有广阔的应用前景。
关键词:曝气生物滤池;除磷脱氮;生物膜;预处理Working principle and technology of BAFWangxin,Abstract: The Biological Aerated Filter (BAF) in recent years developed an aerobic biological treatment of waste water of the new technology. Introduced to the stream and flow to the BAF's basic working principle. Compared to conventional activated sludge, BAF has a strong capacity to deal with good results, the effects of small temperature resistance, impact load, no two Shen, a simple process and the flora a reasonable structure of the advantages. Analysis of a typical home and abroad BAF process and the characteristics of the application. And discussed the BAF technology and the use of pre-N in addition to P from the key technology. The process in our country will be widely applied.Key words: biological aerated filter; removel of P and N;biofilm;pretreatment我国执行的《污水综合排放标准》(GB8978---1996),对除P脱N提出了较高要求。
爆气生物滤池(BAF) (2)
BIOCARBONE污染物去除特征曲线
BIOCARBONE中生物膜相对数量随滤池深 度的变化
BIOCARBONE 水头损失随运行时间的变化
BIOCARBONE工艺的缺点
• 缺点:负荷不够高,大量被截留的SS集中在滤池 上端几十厘米处,此处水头损失占了整个滤池水 头损失的绝大部分;滤池纳污率不高,容易堵塞, 运行周期短。
2.2 BIOFOR工艺
• BIOFOR工艺是由Degremont公司开发的,其底部为气水 混合室,之上为长柄滤头、曝气管、垫层、滤料。 • BIOFOR和BIOSTYR不同的是采用密度大于水的滤料,自 然堆积,其余的结构、运行方式、功能等方面与 BIOSTYR大同小异。
BIOPUR工艺
BIOBEAD工艺
2 两段生物曝气滤池工艺
• 主要用于对污水中有机物的降解和氨氮的 硝化。也可以实现除有机物/硝化/反硝化作 用。
3 三段曝气生物滤池工艺
• 在第二段滤池的出水中投加铁盐和铝盐进 行化学除磷。
讨论
• BAF在运行中存在哪些问题?
• 对BAF工艺进行改进?
BAF工艺存在的问题
• 1 滤料易板结 • 2 在应用过程中发现BAF系统内丝状菌常常 有过度生长的现象。 • 3 为了满足反冲洗要求,在曝气生物滤池顶 部通常需要设置0.9m的清水区,以解决滤 料膨胀的问题。滤池顶部的清水区,由于 生物量低,在正常工作时对污染物的去除 能力有限,这在一定程度上造成了滤池空 间的浪费。
2 上向流式
• 2.1 BIOSTYR工艺
BIOSTYR 工 艺 是 法 国 OTV 公 司 对 其 原 有 BIOCARBONE 的 一 个 改进,其滤料为相对密 度小于1的球形有机颗 粒,漂浮在水中。
曝气生物滤池BIOSTYR
曝气生物滤池BIOSTYR(r)几十年来,在污水处理领域,活性污泥法无疑是一种被广泛使用并有良好效果的污水生物处理技术。
但是随着社会的不断进步,城市规模扩大以及人类对居住环境的日益重视,活性污泥法的不足越来越突出地显现在人们的眼前。
占地巨大人口的不断膨胀使城市变得拥挤,许多城市土地稀缺,而采用活性污泥法的污水处理厂动辄几公顷,甚至几十公顷的占地无疑成为一种制约。
环境恶劣巨大的污水处理构筑物大面积暴露在大气之中,极易产生臭气污染,周围居民无法忍受。
因此,越来越多的居民拒绝与污水处理厂为邻。
性能不稳定由于是一种悬浮状态的微生物胶团,活性污泥的浓度通常在6000毫克/升以下,外界环境(温度,污染物浓度等)极易对处理效果产生影响,甚至造成污泥膨胀,使处理水质恶化。
上世纪八十年代,一种针对以上问题研发出来的新的污水处理技术首先在法国得以运用,这就是“淹没式固定生物膜曝气滤池”。
法国OTV公司在淹没式固定生物膜曝气滤池领域拥有近20年的工程设计、建设和运行经验,并且在世界各地建设了100多座类似工艺的污水处理厂,其中一种工艺便是BIOSTYR(r)生物滤池。
BIOSTYR(r) 则是一种经过改良的新一代上向流曝气生物滤池。
它既可以用于污水的二级处理,也可以用于处理出水需要回用等其它要求的污水深度处理,并且能够达到很高的排放水质标准。
基本结构BIOSTYR(r)工艺是一种淹没式上向流生物滤池,其滤料为比重小1的球形颗粒并漂浮在水中,我们称之为BIOSTYRENETM。
每个生物滤池单元包括:*进水管和位于滤池底部的配水渠(同时可用于反冲洗水的排除);*两条空气第(管孔管),一条用于工艺曝气,一条用于气反冲洗;在硝化/反硝化反应时用两条管道,在单一硝化反应时曝气和反冲洗为同一条管道;*3~3.5米的滤料层,滤料表面附着大量的微生物;*滤池顶部有混凝土滤板,防止滤料的流失;*滤板上安装有滤头,用于滤池出水。
工艺原理根据曝气管道位置的不同设置可以控制硝化反应和反硝化反应的程度,也可以单独进行硝化反应或反硝化反应。
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曝气生物滤池BIOSTYR(r)几十年来,在污水处理领域,活性污泥法无疑是一种被广泛使用并有良好效果的污水生物处理技术。
但是随着社会的不断进步,城市规模扩大以及人类对居住环境的日益重视,活性污泥法的不足越来越突出地显现在人们的眼前。
占地巨大人口的不断膨胀使城市变得拥挤,许多城市土地稀缺,而采用活性污泥法的污水处理厂动辄几公顷,甚至几十公顷的占地无疑成为一种制约。
环境恶劣巨大的污水处理构筑物大面积暴露在大气之中,极易产生臭气污染,周围居民无法忍受。
因此,越来越多的居民拒绝与污水处理厂为邻。
性能不稳定由于是一种悬浮状态的微生物胶团,活性污泥的浓度通常在6000毫克/升以下,外界环境(温度,污染物浓度等)极易对处理效果产生影响,甚至造成污泥膨胀,使处理水质恶化。
上世纪八十年代,一种针对以上问题研发出来的新的污水处理技术首先在法国得以运用,这就是“淹没式固定生物膜曝气滤池”。
法国OTV公司在淹没式固定生物膜曝气滤池领域拥有近20年的工程设计、建设和运行经验,并且在世界各地建设了100多座类似工艺的污水处理厂,其中一种工艺便是BIOSTYR(r)生物滤池。
BIOSTYR(r) 则是一种经过改良的新一代上向流曝气生物滤池。
它既可以用于污水的二级处理,也可以用于处理出水需要回用等其它要求的污水深度处理,并且能够达到很高的排放水质标准。
基本结构BIOSTYR(r)工艺是一种淹没式上向流生物滤池,其滤料为比重小1的球形颗粒并漂浮在水中,我们称之为BIOSTYRENETM。
每个生物滤池单元包括:*进水管和位于滤池底部的配水渠(同时可用于反冲洗水的排除);*两条空气第(管孔管),一条用于工艺曝气,一条用于气反冲洗;在硝化/反硝化反应时用两条管道,在单一硝化反应时曝气和反冲洗为同一条管道;*3~3.5米的滤料层,滤料表面附着大量的微生物;*滤池顶部有混凝土滤板,防止滤料的流失;*滤板上安装有滤头,用于滤池出水。
工艺原理根据曝气管道位置的不同设置可以控制硝化反应和反硝化反应的程度,也可以单独进行硝化反应或反硝化反应。
具有硝化和反硝化功能的BIOSTYR生物滤池,其曝气管位于滤床中的经过计算的位置,将滤床分隔为下部厌氧区和上部好氧区,它可以去除所有可降解的污染物,含碳污染物(COD和BOD),悬浮物(SS),氨氮和硝酸盐(即总氮),反冲洗气管位于滤池底部。
对于通常的仅需要进行硝化反应(对氨氮有要求),在曝气和气反冲洗时共用一根位于滤池底部的穿孔管,从而使整个滤床处于好氧状态,它可以去除大部分可降解的污染物,含碳污染物(COD和BOD),悬浮物(SS)和氨氮。
配水和进水:从一级处理或二级处理出来的水通过配水堰均匀地分配到各个滤池的进水渠中,然后通过进水管重力流入滤池底部的配水渠,在进水管或渠上安装有自动阀门,用于某些情况下的停止进水(比如在反冲洗的过程中),污水通过滤池底部的配水渠进入到整个滤池,这些设计保证了滤池在整个截面上的均匀配水。
同下向流滤池(如滤料的比重大于1)不同,该滤池的水头保证了进水配水的均匀,因此滤池底部不再需要滤头(那样很容易堵塞)或者配水管网,并且在处理前不需要筛网。
滤料:BIOSTYRENETM滤料是一种粒径小、形状一致的球形滤料,其比重小于1,具有很大的比表面积,这使它具有如下特性:*滤料比表面积大,具有较高的净化能力,处理负荷高;*机械性能和物理化学性能好,不易磨损;*滤料的原材料来自于国内的工业原料,可就地生产加工,成本低廉;*滤料损失极小,几乎不用更换。
由滤料作为微生物的载体,其巨大的表面积上附着了大量的微生物,在底部曝气管所提供的氧的作用下,污水中的含碳污染物(COD和BOD)被降解,氨氮则被氧化成硝基氮。
在硝化/反硝化的情况下,处理后的出水需要进行回流,回流水和原水在进水渠中混合后进入滤池,污水首先进入滤床下部的厌氧区,在此进行反硝化反应,将回流水中的硝基氮去除;然后进入上部的好氧区,在此将含碳污染物分解,将氨氮转化为硝基氮。
由于硝化、反硝化反应机理受进水水温的影响很大,因此低进水水温将明显影响生化反应的池容。
但是,BIOSTYR(r)滤池具有足够的停留时间(1~2小时),同时还有80~100°C的工艺空气的连续鼓入,因此生化反应受外界气候条件影响极小;同时,由于在滤池中的微生物是固定在载体上,而不象活性污泥法悬浮在水中,因此其单位体积内的生物量极大,提高了处理效率。
由于以上两个原因,较低的进水水温对其生化反应影响较小,BIOSTYR(r)滤池可以在8~30°C的范围内正常运行。
最后,污水流经滤床的方向是压缩滤料的方向,而不是扩展滤料的方向,由此也加强了对悬浮物质的截留作用,从而不再需要沉淀池。
滤池的处理出水:漂浮的滤料通过混凝土盖板阻挡在滤池中,盖板上安装有许多滤头,可使处理后的出水流出,由于这些滤头只同处理后的水接触,因此避免了堵塞;同时,由于这些滤头上面没有滤料,故而很容易进行维护。
滤池反冲洗:随着悬浮物质的截留和生物膜的不断生长,滤床需要定期进行反冲洗,即重力反冲洗和气反冲,反冲洗后的水由滤池底部的集水沟(即进水暗渠)收集并排到一个集水池中。
反冲冼水即滤池顶部滤板的上面储存的一定高度的清水层,此清水层在一组滤池中是相通的,清水层的高度是经过计算的,可使所储存的水量足够用于滤池的反冲冼。
由于反冲洗是通过重力进行并与正常过滤的方向相反,因此不再需要反冲冼水泵。
定期的逆向流反冲洗可以去除过剩的生物膜和所截留的悬浮物,而不需要使它通过整个滤床。
向下的水的冲洗可以在最短路线内把截留物冲出滤床,并且是截留物重力落下的方向,节约能耗且效率高。
反冲洗过程如下:*关闭滤池的进水阀,打开滤池底部的反冲洗排水阀;*滤池顶部的清水重力流下,进行预冲洗;*然后辅以气反冲进行气水联合反冲;*仅用空气冲洗和仅用水冲洗交替进行;*最后再仅用水冲洗。
反冲洗的控制程序分两种:即时间控制(正常情况下是24小时反冲洗一次)和压差控制(即通过滤料层上下的压力差进行自动起动运行)。
滤池的曝气:每个滤池的工艺空气和反冲洗空气由同一台鼓风机堤供,鼓风机是不停止工作的。
只不过在进行硝化/反硝化型的滤池中,它们的布气管网是分开的,并且由阀门进行切换;而在单一硝化的滤池中,工艺空气和反冲洗空气是同一布气管网,两种方式的供气由滤池入口的调节阀调节。
滤池的工艺性能:根据去除污染物的不同,BIOSTYR(r)滤池可以分为除碳型,硝化型,硝化/反硝化型以及后反硝化型。
由于滤料上附着的巨大而丰富的生物膜,BIOSTYR(r)滤池的处理能力大大高于活性污泥法。
主要优点*由于BIOSTYR(r)工艺将滤池和生化反应器结合起来,因此不再需要沉淀池;*占地面积小,是常规工艺的1/4~1/5,节省大量征地和地基处理费用;*池容小,土建工程量比其它工艺少20%~40%;*全部模块化结构,改扩建容易,工期短;*上部出水为清水,滤头不易堵塞,检修和更换容易。
无需放空滤池中滤料;*可对厂区进行全封闭,无臭味污染,视觉和景观效果好;*不需要单独的反冲冼水和反冲洗水泵,降低了设备投资和运行费用;*穿孔管曝气,节省设备投资和维护费,效率高。
而膜式曝气头通常在运行两年后开始丧失其效率;*自动化程度高,操作人员少;*低温运行稳定,受温度影响很小;*由于其具有连续的物理过滤能力,一旦生物反应发生问题,滤池仍可去除绝大部分的悬浮物;而且仅需要几天即可恢复生物处理能力,而活性污泥法需要几个星期才能恢复;*工艺操作灵活,同一滤池内可同时完成硝化的反硝化的功能。
曝气生物滤池处理炼油生产废水炼油厂加氢裂化、加氢精制和铂重整等装置所排废水排放量约70t/h,酚类污染物在100~160mg/L,这股高酚废水未作任何处理直接排至污水处理场,本实验采用上向流曝气生物滤池(Biological Aerated Filter,简称BAF)对含酚废水的处理进行了研究。
1 实验部分1.1含酚废水水质分析课题组对含酚废水水质进行了分析,监测方法[1]:,及测试结果的统计见表1。
由表1可见,该废水的COD,BODs,硫化物,石油类和氨氮等污染物均处于常见水平,而酚污染则处于较高状态,是这股废水的主要污染物;由于酚类物质易为微生物降解[1],因此废水的可生化性较好,结果也表明m(BOD5)/m(COD)值较高,平均为0.56。
1.2 实验装置及工艺参数本实验采用上向流曝气生物滤池(BAF)对含酚废水进行处理,BAF是一种新型高负荷淹没式三相反应器,它将生化反应与吸附过滤两种处理过程合并在同一构筑物中完成。
本实验设计的曝气生物滤池结构见图1,主要是由生物反应过滤区、曝气装置、反冲洗装置等三部分组成,生物反应过滤区由生物滤料层和碎石垫层组成,滤料层采用粒径4-6mm的轻质生物陶粒,高度2.0m,垫层采用10-20mm的碎石,厚度0.2m,滤池有效容积75L;曝气生物滤池所需空气通过布置碎石垫层内的穿孔曝气管直接进入生物滤料层;反冲洗装置采用配水和配气联合系统,实验中把配气管与曝气管合并,把配水管与进水管合并。
本实验设计的工艺参数及操作条件见表2。
1.3 降酚菌培养为了培养出高效的降酚菌类,课题组分别采用炼油废水生化污泥和生活污泥进行微生物培养,培养时控制的参数见表3。
采用炼油废水生化污泥经过近1个月的培养,发现载体上生长了大量的微生物(以浅色疏松的丝状菌为主),废水中COD有一定的降解(降解量为40—80mg/L),但是,废水中的酚基本上没有得到降解(降解量仅为2—8mg/L)。
这说明,在高浓度酚的存在下,生化污泥中的细菌受到了抑制,缺乏耐酚型微生物。
改用生活污泥进行微生物培养,结果发现,生活污泥中的微生物种类较多,大量的不同类型的微生物为降酚菌的培养提供了菌源;培养效果可从图2反应出来。
结果显示,在3-4d的时间,由生活污泥培养出的生物膜即可达到很强的降酚能力,酚去除率已接近90%;同时镜检发现:生物膜中的菌胶团结构良好,其中含大量的球菌、双球菌、链球菌。
2 结果与问题讨论2.1 主要污染物的降解根据酚的可生化性能及进水有机负荷,对含酚废水的处理进行了三种水力停留时间(HRT)的实验,分别为2.5h,2.0h和1.5h主要污染物的平均进、出水变化见表4。
从表4数据发现,因为实验采用的是好氧生化,酚、S2-及BOD5这些易于氧化的物质或指标去除效果最好,NH3-N则没有得到降解,其它如COD和油也有不同程度的降解。
2.2 水力停留时间与去除效果的关系图3描述了停留时间对COD和酚降解的影响情况,可知,在一定范围内,停留时间对COD和酚的去除率影响不大,均有较好的出水水质和较高的去除率;进一步发现,当停留时间从2.5h减小到2.0h后,COD的平均去除率虽由76.0%降到73.6%,但它的去除负荷却由3.22kg/(m.d) 升高到4.49kg/(m·d);酚的平均去除率虽由95.5%降到93.8%,但它的去除负荷却由1.08 kg/(m3.d) 升高到1.39kg /(m3·d);但是,如果停留时间再进一步减小到1.5h,则降解效果明显下降。