中科晶硕 生物接触氧化法
生物接触氧化法
一、概述
生物接触氧化法的处理构筑物是浸没曝气式生物滤鸺,也称生物接触氧化池。其基本流程包括:初次沉淀池→生物接触氧化池→二次沉淀池。
生物接触氧化池内设置填料,填料淹没在废水中,填料上长满生物膜,废水与生物膜接触过程中,水中的有机物被微生物吸附、氧化分解和转化为新的生物膜。从填料上脱落的生物膜,随水流到二沉池后被去除,废水得到净化。在接触氧化池中,微生物所需要的氧气来自水中,而废水则自鼓人的空气不断补充失去的溶解氧。空气是通过设在池底的布气系统供给。
(1) 由于填料的比表面积大,池内的充氧条件良好。生物接触氧化池内单位容积的生物固体量高于活性污泥法曝气池及普通生物滤池,因此,生物接触氧化池具有较高的容积负荷;
(2) 生物接触氧化法不需要污泥回流,也就不存在污泥膨胀问题,运行管理简便;
(3) 由于生物固体量多,水流又属完全混合型,因此生物接触氧化池对水质水量的骤变有较强的适应能力;
(4) 生物接触氧化池有机容积负荷较高时,其F/M保持在较低水平,污泥产量较低。
反应器池体的作用是接受被处理废水,在池内的固定部位充填填料,设置曝气系统;为微生物创造适宜的环境条件;强化有机污染物的降解反应,排放处理水及污泥。
反应器的结构形状,在表面上可为圆形,方形和矩形,表面尺寸以满足配水布气均匀,便于填料充填和便于维护管理等要求确定,并应尽量考虑与前处理构筑物及二沉池的表面形式相协调,以降低水头损失。
废水在接触氧化反应器内的流态,基本上为完全混合式,因此,对进水系统无特殊构造要求,可以考虑用管道直接进水,可从底部进水与空气同向流动,也可以从上部进水与空气流向相对,即逆向流系统。
接触氧化反应器装置的处理水出流系统也比较简单,当采用同向流系统时,在池顶四周设集水堰与出水槽排放处理水,而当采用逆向流系统时,则在反应器外壁设集水环廊,并在其顶部设溢流堰与出水槽。
填料充填支架安设在反应器内的固定位置,用以安装、固定填料,安设的部位与方式则根据采用的填料类型与安装方式确定。材料可用钢材或塑料,当采用钢材时应考虑防腐措施。
一般按曝气充氧和与填料接触的方式分类,就此,可分为分流式与直流式接触氧化反应器。
对废水的充氧曝气和与填料的接触反应,分别在两个不同的隔间内进行。
又称全面曝气式接触氧化反应器,在装置和填料底部均匀地配设空气扩散装置,空气接进入填料区与生物膜接触,并对其冲刷,生物膜更新频率高,活性强并且稳定。
填料是生物膜的载体,是接触氧化处理工艺的核心部位,直接影响接触氧化工艺的净化功能,因此,对填料在各方面有着一定的要求,归纳起来,主要有以下各项。
废水通人后,填料表面能否较快地,而且是全面地为生物膜所固着、覆盖,这是选定填料的一项重要的因素。
其次,生物膜主要是由作为亲水粒子的微生物所组成,因此,填料表面应是亲水的。
第三,填料表面的静电作用也是生物膜形成与固着的因素。在一般情况下,微生物带有负电,对此,填料表面以带有正电为宜,而且电位越高,生物膜也越易于生成与固着。
(b) 反应器内的微生物量是以单位容积上固着的生物膜量表示的,单位容积填料的表面积越大,固着的生物膜量也越多,因此,比表面积大也是选定填料的一项重要因素。
废水在接触氧化反应器内的流动必须是通畅的,阻力低,并能够比较均匀地与填料表面上的生物膜充分接触,而且不存在滞水区和死水区。
影响水力特性的主要因素是填料的充填率、空隙率、比表面积及填料的形状与尺寸。
填料在接触氧化池内的充填率,一般在70%~80%左右,不宜过高和过低,过高可能影响水流的水力特性,过低则将影响生物膜量,从而使反应器的降解功能降低。
根据前面所述,用于接触氧化反应器的填料应具备的条件,可归纳为下列各项。
(e) 化学及生物学的稳定性强,不溶出有毒有害物质,不造成二次污染;
在接触氧化反应器内进行的是好氧反应,有机底物降解是在好氧菌的作用下产生的,好氧微生物对有机底物的氧化以及各项生理活动都需要氧.在接触氧化反应器内必须保持一定的溶解氧浓度。
向填料鼓风曝气,填料上的生物膜受到冲刷和剪切力的作用,使衰老的生物膜及时脱落,促进生物膜的更新,使生物膜经常保持活性状态。
向填料鼓风曝气,使反应器内废水充分搅动,形成强烈的紊流,提高废水与生物膜的接触效果,强化有机底物和溶解氧向生物膜的传质进程。
其二,对活性污泥法工艺,在曝气池出口处的处理水中溶解氧(DO)含量不得低于2mg/L,这一数据对接触氧化工艺也是适用的。这样,在进入填料区废水中的溶解氧含量应在4~6mg/L左右。
生物接触氧化反应器对曝气系统的总的要求是:充氧效果好,空气能够均匀地通过填料对生物膜有一定的吹脱作用,维护方便,价格适宜。
前已叙及,接触氧化反应器的曝气方式有:分流式的中心曝气和一侧曝气;直流式的全面曝气等。按供气方式则有鼓风曝气、表面机械曝气及射流曝气等。我国广泛使用的是鼓风曝气的全面曝气。
在空气扩散装置选定后,下一步的工作是确定空气量,即确定应向反应器填料层供入的空气量。