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【摘要】對(duì)污水進(jìn)行處理的多種技術(shù)中，曝氣生物濾池備受矚目，該技術(shù)的應(yīng)用很好的貼合了我國(guó)對(duì)污水治理的現(xiàn)狀，緩解了水資源緊缺的處境。本文從曝氣生物濾池的特點(diǎn)、原理和使用研究等幾方面進(jìn)行了介紹，希望能為業(yè)界同行提供幫助。

【關(guān)鍵詞】曝氣生物濾池；污水處理；研究

1引言

曝氣生物濾池是一種新型的污水處理技術(shù)，有著投入低、占用土地少、方便操作等特點(diǎn)，可單獨(dú)使用或與其它的污水處理技術(shù)結(jié)合使用。事實(shí)上，目前中國(guó)是一個(gè)缺水的國(guó)家，就目前的資金和技術(shù)而言，大量的污水排放未經(jīng)處理，污染環(huán)境，使得中國(guó)的水資源短缺狀況正在惡化。在如今的社會(huì)環(huán)境中，這種曝氣生物濾池的新技術(shù)為中國(guó)的污水凈化帶來(lái)了新的轉(zhuǎn)變。

2曝氣生物濾池的特點(diǎn)

2.1成本投入少，容易操作。由于曝氣生物濾池技術(shù)忽略了二次沉淀過(guò)程，因此大大降低了基礎(chǔ)設(shè)施要求，大大降低了投資成本。因此，采用曝氣生物過(guò)濾技術(shù)，能夠在保證穩(wěn)定運(yùn)行的條件上，實(shí)現(xiàn)普通過(guò)濾器處理污水的處理率，實(shí)際效果非常理想[1]。2.2有較高生物濃度。曝氣生物過(guò)濾技術(shù)在環(huán)境中使用中等填料，這種生物環(huán)境對(duì)于微生物的生長(zhǎng)非常有用，并且進(jìn)一步促進(jìn)了加工設(shè)備和膜的穩(wěn)定操作。此外，填料的表面隨著許多生物質(zhì)而生長(zhǎng)。所以，曝氣生物過(guò)濾器中微生物的濃度是污水和污泥的幾倍，并且這種微生物具有大的容量，這是生物過(guò)濾器的體積負(fù)荷在某種程度上增加的關(guān)鍵原因。2.3抗沖擊負(fù)荷能力較強(qiáng)。按照國(guó)內(nèi)外有關(guān)研究報(bào)告，曝氣生物濾池有著很強(qiáng)的沖擊負(fù)荷的性能，能夠達(dá)到一般負(fù)荷的2~3倍，而且水質(zhì)在短期的抗負(fù)荷沖擊下不會(huì)受到很大影響。這種結(jié)果產(chǎn)生的關(guān)鍵原因是過(guò)濾材料的生物能量大于其表面積，因此即使在相對(duì)強(qiáng)烈的外部沖擊下，過(guò)濾材料表面上的生物質(zhì)也可以快速增加，使得它通常是穩(wěn)定的[2]。2.4可以增加充氧效率。根據(jù)粒狀填料提高充氧效率能夠?qū)⒀鯕饫寐侍岣叩?0％~20％，而且可以顯著降低運(yùn)行成本。產(chǎn)生這一結(jié)果的關(guān)鍵原因是填料和污染物可以達(dá)到更理想的接觸條件，提高氧氣在上升期間相互碰撞的可能性，從而產(chǎn)生顯著的充氧效率。2.5組合方式較強(qiáng)。曝氣生物過(guò)濾池能夠獨(dú)立進(jìn)行操作，更重要的是，能夠和原始的污水處理方法結(jié)合使用。如果污水的色度、濁度和需氧量等比較低的情況下，僅僅依靠曝氣生物過(guò)濾池就可以取得不錯(cuò)的效果。而這些參數(shù)比較高的情況下，曝氣生物濾池技術(shù)和其它污水處理方法的結(jié)合顯著提高了處理效果[3]。2.6方便進(jìn)行管理。采用曝氣生物濾池技術(shù)進(jìn)行污水處理，可有效減少污泥膨脹，顯著提高其抗負(fù)荷性能，改變池內(nèi)微生物濃度，提高整體管理的效率，確保了設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

3曝氣生物濾池的原理

通過(guò)適當(dāng)?shù)难芯?，我們?yīng)該充分利用適當(dāng)?shù)募庸そ橘|(zhì)，并使用附著生物膜和顆粒填料等常用的介質(zhì)，以充分發(fā)揮生物體的新陳代謝，它還涉及其他影響，如物理過(guò)濾以及填料和生物膜的物理吸附，可以在相同的反應(yīng)器中除去污染物，用于上述各種反應(yīng)。此外，該技術(shù)還利用先進(jìn)的技術(shù)設(shè)計(jì)，例如利用生物催化氧化反應(yīng)器的有關(guān)設(shè)計(jì)，完成了二次沉淀設(shè)備的消除。實(shí)現(xiàn)了硝化和反硝化，并且還可以實(shí)現(xiàn)脫氮處理技術(shù)[4]。

4曝氣生物濾池的使用研究

4.1生物膜形態(tài)。在曝氣生物過(guò)濾池的穩(wěn)定操作條件下，曝氣生物過(guò)濾池的生物膜沿水流方向厚度減小，表面粗糙度和拉伸起伏度降低，并且流入量減少，表面形態(tài)改變，生物膜與排水顯著不同，從水邊到中心的生物膜是厚的，深灰色的，然后漸變很淺，顏色變成棕色，在出水口附近的填料表面具有較少的生物膜并且該層較薄。曝氣生物過(guò)濾池的前端可以容納大量的懸浮物，基質(zhì)濃度大，生物膜組分比后端生物膜復(fù)雜，表面凹凸不均。4.2微生物群落。曝氣生物過(guò)濾池的底物濃度將不時(shí)變化，相應(yīng)的微生物群落將不同。當(dāng)使用曝氣生物過(guò)濾器處理城市廢水時(shí)，可以看出濾池中的有機(jī)物主要基于黃桿菌、細(xì)菌、嗜酸菌和黃單胞菌。芽孢桿菌和大腸桿菌是曝氣生物濾池中生物除氮細(xì)菌的主要組成部分[5]。4.3去磷。目前有化學(xué)、物理和生物的方法去除磷。常規(guī)的物理方法是電解和反滲透，根據(jù)使用增強(qiáng)的生物方法可以去除97％的總磷，但生物方法的普遍缺點(diǎn)是沒(méi)有明顯的效果，去除率不穩(wěn)定，變化較大。目前比較成熟穩(wěn)定的處理技術(shù)是化學(xué)加工，該技術(shù)一般是采用金屬鹽法。國(guó)內(nèi)外研究人員發(fā)現(xiàn)，曝氣生物濾池中TP的去除效率通常僅有35％~40％，在此基礎(chǔ)上加入化學(xué)品去除磷是必要的，實(shí)現(xiàn)磷的聚集和沉淀，同時(shí)生物過(guò)濾在沉淀后除去50％的剩余磷。經(jīng)由化學(xué)強(qiáng)化的方法除磷，除磷效率為85％，出水的TN為8.3mg/L，TP是0.8mg/L。4.4濾料的研究進(jìn)展。在曝氣生物過(guò)濾技術(shù)中，過(guò)濾材料起著極其重要的作用，并且根據(jù)過(guò)濾材料的比重通常分為浸漬型和懸浮型。目前，國(guó)內(nèi)外正在進(jìn)行大量的研究，如BIOLITES、球形輕質(zhì)陶瓷和EPS等，應(yīng)用于實(shí)踐生產(chǎn)，取得了優(yōu)異的成果[6]。但是，天然沸石的使用仍處于早期階段，在實(shí)驗(yàn)研究中，大多數(shù)學(xué)者發(fā)現(xiàn)懸浮式過(guò)濾材料有著比較強(qiáng)的去除雜質(zhì)的能力，并且具有優(yōu)越的耐低溫性能，而浸沒(méi)式過(guò)濾材料在這兩方面具有較差的實(shí)用性。此外，一些人認(rèn)為泡沫球形粘土比其他過(guò)濾材料更加適合于曝氣生物過(guò)濾池。如今，國(guó)內(nèi)的研究主要針對(duì)陶粒，陶瓷作為理想的過(guò)濾材料，與傳統(tǒng)的過(guò)濾材料相比，具有很多優(yōu)點(diǎn)，能夠耐摩擦，合適的密度，粗糙的表面，較高的強(qiáng)度。4.5反硝化。反硝化作用在TN的去除中起著至關(guān)重要的作用。目前生活污水處理廠(chǎng)對(duì)排水中的總氮含量要求不高，污水處理廠(chǎng)對(duì)TN的去除率很少能達(dá)到65％。使用BIOSTYR等輕質(zhì)懸浮類(lèi)的填充材料在國(guó)內(nèi)比較普遍，對(duì)其工藝技術(shù)在溫度、回流以及曝氣位置等反硝化研究方面更多。在環(huán)境處于低溫情況下，曝氣生物過(guò)濾池被激活，曝氣的生物過(guò)濾器被反洗，并且可以顯著抑制亞硝酸鹽細(xì)菌的生長(zhǎng)。根據(jù)有關(guān)的研究表明，高氮含量顯著提高了固定的碳源的反硝化作用[7]。

5結(jié)束語(yǔ)

國(guó)內(nèi)的曝氣生物濾池技術(shù)還處在初始研究階段，同一些發(fā)達(dá)的國(guó)家比起來(lái)仍存在很大的差距。所以，我們應(yīng)該意識(shí)到自己的缺點(diǎn)，慢慢發(fā)現(xiàn)曝氣生物濾池技術(shù)的缺點(diǎn)，并不斷改進(jìn)該技術(shù)，給予足夠的重視。需要加大對(duì)于曝氣生物過(guò)濾技術(shù)的投入，積極的引入國(guó)際上的先進(jìn)技術(shù)以及經(jīng)驗(yàn)，逐漸的消化、吸收以提升我國(guó)曝氣生物濾池的水平，有必要促進(jìn)技術(shù)的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新，盡快達(dá)到更高的水平。

參考文獻(xiàn)

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[7]沈樂(lè)斌，喻冬冬.污水處理中曝氣生物濾池的使用研究[J].中華民居（下旬刊），2014（6）.

作者:唐清 單位:廣東合誠(chéng)環(huán)境工程有限公司