污水处理技术工艺

一文让您了解曝气生物滤池技术

发布日期:2019-05-05 / 发布者:鸿淳环保科技 / 点击:

生物膜技术在污水处理中的应用历史悠久。早在1914年,在活性污泥法发明之前,生物膜法就已经应用于污水处理。随着这一技术的迅速发展和应用,世界各国的研究人员对其进行了大量的研究。经过不断的研究,该工艺已从低负荷生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池(第一代生物膜法)发展到生物接触氧化、浸没式生物滤池、生物流化床(第二代生物膜法)等工艺。直到80年代末和90年代初,第三代生物膜技术——曝气生物滤池(BAF)。

该工艺最初用于污水的三级处理,后来发展为直接二级处理。目前,它在欧洲、美国和日本等发达国家广泛流行。目前,世界上有3500多家污水处理厂使用这一工艺。这一工艺在我国已逐渐用于污水处理。

分类

根据处理功能的不同,可分为:

DC-BAF处理可生化性好的工业废水和对氨氮无特殊要求的生活污水,其目的是去除有机物。主要用于去除污水中的炭化有机物和截留污水中的悬浮物,即BOD、COD和SS的去除。

用于硝化去除的N-BAF:适用于仅需要硝化的应用(排放标准仅需氨氮和未指定总氮)。该过程更适合供气,整个过滤器处于好氧状态,微生物主要是自养硝化细菌。

DN-BAF:以脱氮为目标,适用于出水对总氮有要求的情况。滤池内无曝气管道,滤池处于厌氧状态。在厌氧条件下,硝化细菌作用下,NO3-N和NO2-N被还原为N2。

以脱氮、磷化为目标的np-baf:加入化学脱磷剂过滤脱磷化。通过周期性反向冲洗将磷排除在系统之外,达到除磷的目的。剩余污泥增加为15<垃圾>-50<垃圾>。

工艺原理

生物滤池净水的原理是在滤料上生长的生物膜中微生物的氧化分解。滤料和生物膜的吸附截留,沿流向食物链的分级捕食,以及生物膜中微环境和厌氧段的反硝化。

当污水流经滤料时,滤料表面附着高活性生物膜的生长,滤池在滤池内充气。生物膜成熟后,污水中的有机污染物被生物膜中的微生物吸附和降解,从而达到净化的目的。好氧微生物和兼性微生物在生物膜表面生长。有机污染物在微生物的有氧代谢作用下被降解,最终产物是H2O、CO2、NO3等。由于生物膜表层的氧气被耗尽,生物膜内层的微生物处于厌氧状态,最终产物是有机酸、乙醇、醛、H2S、N2等。滤料本身具有截留和吸附污水中悬浮物的功能。此外,细菌培养后,滤料上有大量的微生物生长,微生物代谢产生的多糖、酯等粘性物质起着吸附和架桥的作用。它与悬浮颗粒和胶体颗粒结合在一起,形成细小的絮体,然后通过接触絮凝去除。

随着微生物继续繁殖,生物膜逐渐变厚。在一定厚度之后,吸附的有机物质在被转移到生物膜内层中的微生物之前被代谢。此时,由于缺乏足够的营养,内部微生物进入内源性代谢,失去其粘附过滤材料的能力,脱落并从水中流出过滤器,并在表面重新形成新的生物膜。过滤材料。 

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构造

曝气生物滤池的主要结构包括池体、滤料、支撑层、配气系统、配水装置、反冲洗装置和排水系统。

①池体:

其作用是容纳处理后的水并环绕滤料,并支持滤料和曝气装置的重量。其形状为圆形、正方形和长方形(长宽比为1.2比1.5),结构形式为钢质设备(水量小)和钢筋混凝土结构(水量大)。为了确保反向冲洗效果,单个池的面积不应过大(≤100m2)。

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②滤料:

它是生物滤池的主体,直接影响着生物滤池的净化功能。因此,滤料应具有强度强、强度高、耐腐蚀、抗冻、比表面积高、孔隙率大等特点,并可采用局部材料,易于加工、运输等条件。该材料可由轻质陶粒、矿渣、石英砂、焦炭、沸石等材料制成。圆形陶粒是最好的。粒径3~6 mm,滤层厚度2.5~4.5 m。

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③承托层:

其作用是支撑滤料,防止滤料流失,堵塞滤头,同时保持反冲洗稳定。为了保证支撑层的稳定性和水分布的均匀性,要求材料具有良好的机械强度和化学稳定性,其形状尽量接近圆形,常用的材料是卵石。

4配水系统:包括过滤器底部的配水室和滤板上的配水过滤器。

对于上流式过滤器,配水室的作用是使进入过滤器的污水在短时间内均匀混合。支撑滤板和滤头的阻力是污水在滤板下均匀分布,通过滤板上的滤头均匀地流入滤料层。除正常运行外,定期反冲洗时,配水室也可用作配水。对于下流式过滤器,配水系统主要用于反洗和收集净化水。

水分配室的组成:缓冲水分配区和支撑滤板。缓冲水分配区最初与污水混合,然后根据支撑板的阻力,将污水均匀均匀地分布在滤板下,利用滤头将污水均匀地送入滤层。缓冲水的分布区域在水和气体的回流中起着统一的作用。

配水过滤器:其功能是将水均匀地分配到过滤器中。

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送风系统:气水联合反冲洗(反冲洗曝气)过程中的送风系统(曝气)和送风系统。

工艺气体分配系统:在曝气生物过滤器中保持足够的溶解氧,并在过滤器中保持高生物膜活性。曝气生物滤池一般采用鼓风曝气的形式。空气扩散系统一般有两种类型的多孔管空气管道空气扩散系统和特殊的空气扩散系统。该装置(EPT)以一定间隔安装在空气管上,并由支撑件支撑。该板约0.1~0.15m,通过扩散器并流过过滤层的空气可达到30%以上的氧利用率,不易堵塞。

反洗系统:由反洗供水系统和反洗送风系统组成。

水和气联合反向冲洗是为了去除过滤器运行过程中留下的各种颗粒和胶体污染物以及老化和脱落的微生物膜。组合逆向冲洗系统的水气分布是通过滤板和固定滤头的长柄滤头实现的。在反向冲洗中,进气层在进气口和过滤板下形成。空气然后从长柄滤头上端的进气孔进入,反向冲水进入长柄滤头下端的水孔。

反冲洗过程一般分为三个步骤:气洗、气水同时反冲洗、水冲洗。空气冲洗的目的是使滤料层松动,使滤料层膨胀。气洗强度一般为10~15L/(m2/S),时间为5min。气水反冲洗的目的是冲洗滤料上截留的悬浮物和老化的生物膜。洗涤强度5.0~8.5L/(m2/S),洗涤时间5~8min。水冲洗的目的是冲洗滤料上表面的悬浮物和老化的生物膜,冲洗时间为5~8min。过滤层的膨胀率约为10%。

⑦出水系统:

围堰和单侧堰出水有两种类型:一种是周边堰出水,另一种是单侧堰出水。在大中型污水处理厂,一般采用单侧溢流堰出水口,堰出水口设计为60°坡度,以降低出水流量。在出口堰出口设置栅极稳流装置,用于截留反冲洗时出水所排出的滤料。

影响曝气生物滤池处理效果的因素

水温:水温是影响微生物生长和代谢活动的主要原因。大多数微生物的代谢活性随温度的升高而增加,随温度的降低而减弱。水温越低,活性越小。根据Airheniuslls公式,在不降低温度10℃的情况下,生化反应速率将翻一番。细菌生长繁殖的适宜温度为25℃~35℃,夏季曝气生物滤池处理效果最好,冬季水温较低,生物膜活性被抑制,处理效果受到影响,出水水质较差。

ph值和碱度:微生物的生长和繁殖与污水ph值密切相关。ph值的改变可能导致细胞膜电荷的改变,进而影响微生物对有机物的吸收和酶在微生物代谢中的活性。对于有氧微生物,摄取的ph值在6.5和8.5之间。其合适的ph值范围为7.0~8.5,超过了其合适的范围。硝化细菌的活性急剧下降,氨氮的去除率也降低。

水力负荷:水力负荷的大小直接影响污水在滤池中的停留时间。水力负荷越小,水力停留时间越长,处理效果越好,反之亦然。然而,水流紊流会加速生物膜的更新、滤池内的传质和溶解氧的利用率,过小的水力负荷会导致滤料堵塞。因此,运行中的水力负荷一般为0.5~1.5m3/(m2/h)。

溶解氧:是影响生物膜生长和出水效率的重要因素。需氧量是好氧处理过程控制的重要指标。4~6mg/L适用于水中溶解氧的处理。当溶解氧低于2mg/L时,好氧微生物的生物活性受到限制,从而降低了有机物的氧化分解和氨氮的转化率。因此,控制曝气量大、滤池溶解氧高等曝气速率,提高好氧微生物对有机物的氧化和分解速率是非常重要的。同时,气流产生的剪切力有利于老化生物膜脱落。

日常运行管理:日常监测指标包括水温,pH,DO,CODCr和BOD5。另外,有必要及时进行生物相显微镜检查,并结合水质指标判断生物膜的工作条件,并根据具体情况调整操作参数块。

与其他工艺比较:

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