上流式曝气生物滤池工艺处理生活污水

上流式曝气生物滤池工艺处理生活污水

郑　俊,　程寒飞,　王晓焱

(冶金部马鞍山钢铁设计研究院,安徽马鞍山243005)

摘　要:　上流式曝气生物滤池工艺为国际先进的生化处理方法,首次应用于国内生活污水处理工程中并获得成功。该工艺容积负荷高,能耗低,不需设置二沉池,操作管理简单,投资省,出水达到国家一级排放标准。

关键词:　生活污水;　上流式曝气生物滤池;　强化预处理

中图分类号:X799.3 文献标识码:C 文章编号:1000-4602(2001)01-0051-03

上流式曝气生物滤池(up-flow biofiltration re2 actor)是近年来在欧洲发展起来的新型污水处理技术,能有效地去除S S、COD Cr、B OD5、N H3-N等。其工艺原理是在滤池内部装填粒状陶料,其表面长有生物膜,污水由下至上流过滤料层,池底则提供曝气,气水同为上向流,使废水中的有机物得以降解和硝化。陶粒粒径为3.5～4mm,密度为1.35～1.42g/cm3,堆积密度为0.75～0.9g/cm3,比表面积可达3.98m2/cm3,因此可积累高浓度的微生物量(达10～15g/L),使曝气生物滤池的容积负荷增大到6～10kgBOD5/(m3・d),池容和占地面积大大降低(是普通活性污泥法或接触氧化法的1/10左右),并起到生物过滤的作用,不需再设二沉池。另外,为避免积累的生物污泥和悬浮固体堵塞生物滤池,只需定期利用处理后出水进行反冲洗。

上流式曝气生物滤池在进水B OD5容积负荷为6kgBOD5/(m3・d)时,出水S S和B OD5<20mg/L, COD Cr<60mg/L,远低于国家《污水综合排放标准》(G B8978—1996)之一级标准。它采用气水平行上向流,防止了气泡在滤层中的凝结,氧利用率高,能耗低。上向流过滤持续在整个滤池高度上提供正压条件,可更好地避免沟流或短流,即使采用高滤速和高负荷,仍能保证工艺的持久稳定性和有效性,并使空间过滤被更好地运用,即空气将固体物质带入滤床深处,保持高负荷、均衡的运行,延长反冲洗周期,减少清洗时间和清洗时的用水、用气量。

1　污水水质

处理污水主要由辽河油田机械修造总厂生活区生活污水和厂区部分工业废水组成,生活污水与工业废水的组成比例为7∶3。根据盘锦市环境监测站对总厂综合污水水质的监测,污水水质参数:COD Cr 为350～500mg/L,B OD5为150～250mg/L,S S 为170～200mg/L,石油类为60～80mg/L。废水的B OD5/COD Cr约为0.43～0.50,可生化性较好。2　工艺流程

211　设计水量、水质及排放要求

工艺设计参数:流量为1200m3/d,进水COD Cr为500mg/L,B OD5为250mg/L,SS为200 mg/L,石油类为80mg/L;出水COD Cr<100mg/L, BOD5<30mg/L,SS<70mg/L,石油类<5mg/L。212　工艺流程

工艺流程如图1

。

图1　工艺流程图

原水先经格栅去除粗大漂浮物,再由泵提升至强化预处理系统,即具有沉砂、除油、沉淀作用的斜管沉淀池,在其进水口投加聚合铝和天然高分子油絮凝剂,出水流入中间水池并由泵提升至上流式曝气生物滤池。

中国给水排水

2001Vol.17 CHINA WA TER&WASTEWA TER No.1

3　主要处理构筑物

311　斜管沉淀池

表面负荷为3m3/(m2・h),实际运行的表面负荷为2.7～4.2m3/(m2・h),单池尺寸为7.5m×2.5m ×4.5m,聚合铝投加量(浓度为3%)为6～8mg/L,油絮凝剂投加量(浓度为3%)为7～9mg/L(污水中含油量<15mg/L时不需投加)。

312　上流式曝气生物滤池

BOD5容积负荷为6kgBOD5/(m3・d),实际运行的B OD5容积负荷为 3.82～7.56 kgBOD5/(m3・d),气水比为4∶1,单池尺寸为 4.0,高5.6m,反冲洗水流速为15m/h,反冲洗气速为60m/h,反冲洗周期为4～5d,滤料层高度为4m。4　运行结果

2000年初开始进行微生物培养(挂膜)及系统调试,3月底曝气生物滤池出水已达到设计要求并运行至今。从半年的实际运行数据看,当B OD5容积负荷为5～6kgBOD5/(m3・d),COD Cr容积负荷为8～12kgCOD Cr/(m3・d)时,出水B OD5<15mg/L, COD Cr<60mg/L,远低于G B8978—1996之一级标准。表1为2000年4月—7月整个处理设施的水质监测数据。

表1　污水处理的效果

日　期项　目

斜管沉淀池曝气生物滤池

COD Cr石油类BOD5SS COD Cr石油类BOD5SS

4月13日进水(mg/L)567.2169.5553.7355.138.13149.969.77出水(mg/L)355.138.13149.969.7753.3 1.7610.347.01去除率(%)37.477.587.48595.493.189.9

4月28日进水(mg/L)605.6177.7607.7411.843201.171.1出水(mg/L)411.843201.171.166.3 2.5112.777.73去除率(%)39.275.888.383.994.293.6589.13

5月10日进水(mg/L)332.571.9294.8230.427.310351出水(mg/L)230.427.31035144.1 1.2510.09 3.2去除率(%)30.76282.780.995.490.293.73

6月3日进水(mg/L)676.2174.3505.5395.639.88170.175.33出水(mg/L)395.639.88170.175.3371.2 3.7110.88.3去除率(%)41.577.185.18290.793.6588.98

6月21日进水(mg/L)479130.4788.5294.137.6137.389.1出水(mg/L)294.137.6137.389.157.94 1.9711.127.71去除率(%)38.671.288.780.394.7691.991.54

7月3日进水(mg/L)272.644.3627190.618.676.882.13出水(mg/L)190.618.676.882.1347.08 1.229.907.15去除率(%)30.15886.975.393.4487.191.3

7月10日进水(mg/L)27293492775.3491454.08201.1263出水(mg/L)491454.1201.1103.274.63 1.2412.4364去除率(%)828786.784.899.7393.8275.67

　注　7月10日的数据是在斜管沉淀池前投加大量机油,人为增加处理负荷后的监测结果。

5　运行结果分析

511　关于斜管沉淀池

①　表面负荷及投药量对S S去除率的影响

根据运行情况分析,S S去除率受表面负荷的影响较大,表面负荷越大其去除率越低。聚合铝药剂投加量在6～8mg/L范围内,S S去除率能保持在70%以上;投加量小于此值时,S S去除率明显降低;大于此值时,S S去除率没有明显增加。油絮凝剂的投加量对S S去除率没有明显影响。

②　S S及药剂投加量对油类去除率的影响

根据运行情况分析,油类去除率受S S浓度的影响较大。当聚合铝药剂和油絮凝剂投加量分别在6～8mg/L和7～9mg/L范围内时,S S浓度越高对油类去除率越大。药剂投加量和投加次序对油类去除率有较大影响,聚合铝药剂和油絮凝剂投加量分别在6～8mg/L与7～9mg/L范围内,油类去除率能保持在80%以上,投加量小于此值时油类去除率明显降低,大于此值时油类去除率没有明显增加。