好氧生物流化床

好氧生物流化床技术研究进展*

（1．新疆大学资源与环境科学学院，乌鲁木齐830046；2．新疆大学绿洲生态教育部重点实验室决策支持系统实验室，乌鲁木齐830046）

摘要：对好氧生物流化床技术的工作原理和发展概况进行了简介，重点阐述了部分新型好氧生物流化床反应器的结构特点，并对好氧生物流化床技术存在的问题及发展前景做了研讨。

关键词：生物流化床；污水处理

Research Progress of the Aerobic Biological Fluidized Bed

CHEN Tai1,2,HE Bing-yu1,LIU Zhi-hui1,2 ,SUN Zhi-hua1,2

(1. College of Resources & environmental Science, Xinjiang University, Urumqi 830046; 2. DSS laboratory, Oasis Ecology Key Laboratory of Ministry of Education, Xinjiang University, Urumqi

830046)

Abstract: This paper summarized the working principles and research progress of Aerobic Biological Fluidized Bed(ABFB), and introduced the structural characteristics of some new types of ABFB developed in recent years. Analyzed the problems at present and research topics in the future at end.

Keywords: biological fluidized bed; wastewater treatment

生物流化床技术是70年代初发展起来的污水处理的新兴技术，根据反应器内是否需氧，可将其分为厌氧生物流化床和好氧生物流化床。好氧生物流化床是将传统活性污泥法与生物膜法有机结合并引入化工流态化技术的一种新型生化污水处理装置。由于它具有处理效率高、容积负荷大、抗冲击能力强、设备紧凑、占地少等优点，因而引起了环境工程界的极大兴趣和广泛研究，被认为是最具发展前途的生物处理工艺之一。目前研究和应用最普遍的是好氧生物流化床，因此本文将主要介绍和讨论好氧生物流化床。

1. 好氧生物流化床特点

1.1 比表面积大

由于采用了小粒径固体作为载体并且载体呈流化状态，提供了巨大的表面

*基金项目：新疆维吾尔自治区重点实验室绿洲生态实验室开放课题（040079）; 新疆大学“国家大学生创新性实验计划”项目（081075508）

积，因此流化床的比表面积比一般生物膜法大得多，几种生物膜法比表面积见表1[1]。比表面积大是生物流化床具有高负荷、高去除率的根本原因。

表1 几种生物膜法比表面积

处理工艺比表面积（m2/m3）

普通生物滤池40-120

生物转盘120-180

接触氧化130-1600

好氧生物流化床3000-5000

1.2 容积负荷率与污泥负荷率高

由于生物流化床的容积负荷率α值是普通活性污泥法的13倍以上，阶段曝气池的10倍以上，生物滤池的38倍以上[2]，因此在相同进水浓度下，采用生物流化床处理污水，可以使反应装置的容积大量减小，从而显著地降低占地面积及工程投资。

表2 不同处理工艺的α，β值比较[2]

工艺名称α(kgBOD/m3•d)β(kgBOD/kgVSS•d) 普通活性污泥法0.264-0.720 0.216-0.456

阶段曝气法0.360-1.272 0.192-0.360

生物滤池0.090-0.360 --

好氧生物流化床 3.635-9.192 0.204-4.320

1.3 耐冲击负荷能力强

由于生物流化床采用填料载体微生物膜与活性污泥双重作用，其生物量非常大，载体与混合污泥的流化状态提高了有机物和氧气的传质效果并保持流化床内良好的混台流态，使废水一旦进入，就能很快得到混合、稀释，从而对负荷突然变化的影响起到缓冲作用，这是普通活性污泥法和生物膜法所不及之处。

2. 好氧生物流化床的研究与应用进展

2.1 外循环好氧生物流化床

外循好氧生物环流化床（如图1）的底部由气体分布器和液体分布器组成，气、液、固三相混合物向上流动。在给定气速下，液体速度超过一定值，颗粒被

夹带到流化床顶部的分布器。在此，气体自动溢出，液固混合物经分离器分离后，液体流回到储水槽，固体颗粒进人到颗粒储料罐。反应器的流化受水流和气体流速的控制。

焦伟堂[3]等人运用外循环好氧生物流化床处理污水，结果显示，在水利停留时间为3h时，反应器的CODcr和NH3-N的去除率分别达91%和96.6%。

图1 外循环好氧生物流化床

2.2 气升式内循环生物好氧流化床

气升式内循环好氧生物流化床如图2所示，由反应区、和沉淀区组成。反应区由内筒和外筒两个同心圆柱体组成，微孔曝气装置设在内筒的底部。反应区内填充陶粒等载体，为微生物生长和繁殖提供了很大的表面积，从而提高了单位容积内的生物量。当压缩空气由曝气装置释放进入内筒升流筒时，由于气体的推动作用和压缩空气在水中的裹夹与混合作用，使水与载体的混合液密度减小而向上流动，到达分离区顶部后以大气泡逸出，而含有小气泡的水与载体混合液则流人外筒降流筒。由于载体处于循环流化状态，从而大大加快了微生物和废水之间的相对运动，强化了传质作用，同时又可有效地控制生物膜的厚度，使其保持较高的生物活性，污水被处理后经沉降区分离沉降后通过出水堰排出。