曝氣生物濾池技術(shù)具有經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便、效果好等優(yōu)點(diǎn)在污水處理中被廣泛應(yīng)用。曝氣生物濾池能夠獨(dú)立運(yùn)作并能夠充分利用原有污水處理技術(shù)的優(yōu)勢(shì)凈化水資源實(shí)現(xiàn)水資源的再生。曝氣生物濾池的使用研究具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1、曝氣生物濾池工程原理及工藝流程
1.1 曝氣生物濾池的運(yùn)行原理
過(guò)對(duì)曝氣生物濾池的有關(guān)研究后，發(fā)現(xiàn)其原理在通過(guò)進(jìn)一步的加強(qiáng)的處理上，經(jīng)過(guò)對(duì)有關(guān)的污水處理的介質(zhì)的加工后，發(fā)現(xiàn)頻繁使用的介質(zhì)材料通常有生物膜，還有顆粒狀的填充物，可以最大程度地將生物的代謝能力表現(xiàn)出來(lái)，而且，在處理過(guò)程上，還有物理過(guò)濾作用的出現(xiàn)，還有生物膜的物理吸附現(xiàn)象。通過(guò)上述反應(yīng)能夠在一個(gè)反應(yīng)容器就去除掉所有污染物。同時(shí)，此項(xiàng)技術(shù)還能夠借助優(yōu)秀的設(shè)計(jì)，省去二次沉淀的參與，實(shí)現(xiàn)硝化反應(yīng)、脫氮除磷工藝。
1.2 曝氣生物濾池的工藝流程
由曝氣生物濾池的進(jìn)水的水流位置的不同，可將濾池氛圍上向流和下向流兩種，在實(shí)際運(yùn)用中，上向流較多，如圖為上向流類(lèi)型的曝氣生物濾池。
通過(guò)預(yù)處理的污水經(jīng)過(guò)濾池的底部進(jìn)入濾料層，進(jìn)入其中的污水經(jīng)過(guò)下部的有氧曝氣，使得濾池中的有機(jī)物被分解氧化；同時(shí)，堆積的濾料層內(nèi)部同樣存在厭氧條件，硝化反應(yīng)在進(jìn)行時(shí)也有部分反硝化反應(yīng)的發(fā)生。最終從濾池的上部出水，排出曝氣生物濾池系統(tǒng)。
2、曝氣生物濾池的技術(shù)特點(diǎn)
曝氣生物濾池在現(xiàn)今的城市處理污水的工藝上已經(jīng)有了較大范圍的應(yīng)用，污水處理工程一直穩(wěn)定進(jìn)行，在污水處理過(guò)程也進(jìn)一步優(yōu)化處理效果，產(chǎn)生了不錯(cuò)的影響，特點(diǎn)主要如下：
2.1 成本較低，操作流程簡(jiǎn)單，便于管理在進(jìn)行污水處理的流程上，曝氣生物濾池能夠省掉二次沉淀池，最大能力減少了對(duì)基礎(chǔ)建設(shè)成本的投入，使成本大大降低。因此，通過(guò)對(duì)曝氣生物濾池技術(shù)利用，能夠確保污水處理工藝的穩(wěn)定運(yùn)行，并且能夠達(dá)到較理想的處理污水的速度，達(dá)到理想效果。
在運(yùn)行方面上，曝氣生物濾池不只可以單獨(dú)工作，而且還能夠與原先的污水處理方法結(jié)合起來(lái)使用。如果污水的色度、COD、氨氮濃度、濁度都相對(duì)偏低時(shí)，將曝氣生物濾池的技術(shù)方法與其他污水處理工藝結(jié)合起來(lái)使用，能極大提高污水的處理效果。
通過(guò)對(duì)曝氣生物濾池技術(shù)的運(yùn)用，對(duì)污水處理上能夠有效加強(qiáng)負(fù)荷抗擊作用，減緩活性污泥的膨脹問(wèn)題，防止濾池中的微生物濃度變化，增強(qiáng)對(duì)濾池處理污水的效率，便于管理，確保污水處理工藝的照常運(yùn)行。
2.2 生物濃度更高
在污水處理工藝的環(huán)境問(wèn)題上，生物濾池使用的介質(zhì)主要是顆粒狀填充物，此類(lèi)環(huán)境對(duì)微生物的生長(zhǎng)代謝相當(dāng)有利，能夠保證處理器的正常運(yùn)行。并且，填充物上附著有大量生物，所以，曝氣生物濾池的微生物量比污水里的微生物量要高得多，因此大容量的微生物，在污水處理過(guò)程使濾池的容積負(fù)荷達(dá)到一定程度的擴(kuò)張。
2.3 負(fù)荷沖擊能力較強(qiáng)
通過(guò)研究對(duì)于生物濾池的相關(guān)文獻(xiàn)可以發(fā)現(xiàn)，曝氣濾池的負(fù)荷沖擊能力較強(qiáng)，其負(fù)荷沖擊抵抗能力高于正常負(fù)荷，高出一倍以上。同時(shí)，在一定時(shí)間內(nèi)，不會(huì)影響到水體的水質(zhì)，主要由于濾池濾料含有遠(yuǎn)高于其表面積的微生物量，所以，濾料表面的生物量較高，能夠快速的補(bǔ)充濾料受沖擊造成的損失量，保證正常的污水處理的進(jìn)行。
2.4 能夠增加充氧效率
利用污水處理的處理介質(zhì)，即顆粒狀填充物能夠增強(qiáng)濾池的充氧能力，增強(qiáng)10%以上的氧利用效率，并且對(duì)于濾池處理污水的運(yùn)轉(zhuǎn)上的費(fèi)用大幅度減少。主要是由于濾池填充物與污水污染物之間接觸良好，使得氧氣在濾池運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)相互間無(wú)接觸幾率上升，使濾池充氧能力增強(qiáng)。
2.5 缺點(diǎn)分析
除了上述優(yōu)勢(shì)外，曝氣生物濾池技術(shù)也含有一定的缺陷，主要包括：
?、贋V池對(duì)于進(jìn)水的懸浮物有較高要求，進(jìn)水的懸浮物超過(guò)要求會(huì)影響污水的處理效果。
②利用這個(gè)工藝處理污水的過(guò)程，對(duì)于水頭的有較高影響，容易損壞，使污水的提高問(wèn)題造成困難。
?、墼诜礇_洗過(guò)程中，濾池的建造質(zhì)量要求較高，水力負(fù)荷較大，若質(zhì)量有問(wèn)題，會(huì)造成滲漏、塌陷等問(wèn)題。
3、影響曝氣生物濾池在污水處理效果上的因素
曝氣生物濾池在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的污水處理效果不一，受填充物、水質(zhì)以及反沖洗技術(shù)的限制，具體如下：
3.1 填料對(duì)污水處理的影響
在使用生物濾池處理污水時(shí)，為防止減弱污水的凈化效果，對(duì)于填料的篩選上應(yīng)該合理選擇。經(jīng)過(guò)分析研究發(fā)現(xiàn)，填料在曝氣生物濾池處理污水的工藝中，與微生物的成活有很大影響，作為微生物的載體。通常作為曝氣生物濾池的填料主要是陶粒，這種濾料的密度合適、強(qiáng)度較高、有較理想的摩擦能力，確保了污水處理工程的順利開(kāi)展。
曝氣生物濾池對(duì)于污水的懸浮物的要求較高，并且一定要符合BAF要求，不然濾池的處理效果就會(huì)下降，污水處理工藝難以照常運(yùn)行。BAF對(duì)于水質(zhì)要求高的主要原因是由于，BAF含有兩種濾池的特點(diǎn)，首先是快濾池，其次是負(fù)荷生物濾池。由于對(duì)于高水質(zhì)的要求，對(duì)于BAF工藝的發(fā)展造成了一定限制，進(jìn)一步影響力污水的處理效果。
3.3 反沖洗技術(shù)對(duì)污水處理效果的影響
在進(jìn)行反沖洗時(shí)，有關(guān)的工作人員需要仔細(xì)把握反沖洗的強(qiáng)度和周期，不然對(duì)于污水的處理效果會(huì)造成影響。對(duì)于曝氣生物濾池的反沖洗的時(shí)間，正常情況下是在24-48小時(shí)內(nèi)為一個(gè)周期，一次需要20-30min。而對(duì)于反沖洗的強(qiáng)度上，需要控制水的強(qiáng)度在15-35L/(m2·s)，氣在15-40L/(m2·s)。
3.4溫度和pH對(duì)污水處理效果的影響
當(dāng)水溫屬于微生物的最宜生長(zhǎng)溫度，其代謝效率和生長(zhǎng)速度便能到達(dá)最快，否則，達(dá)不到最快速度，代謝減緩，污水的處理能力較差。pH和溫度一樣，當(dāng)處于最宜pH時(shí)，即pH接近7時(shí)，微生物的生長(zhǎng)速度才會(huì)再快，代謝能力最強(qiáng)，污水的處理能力也最好，效果最佳。
4、曝氣生物濾池的使用研究
4.1 反硝化
反硝化作用在去除TN的過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用。在北美地區(qū)污水處理廠排出污水時(shí)需要將TN的含量降至10mg/L以下。然而現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)的污水廠對(duì)于污水中TN的含量要求卻低得多，大部分工廠的總氮除去率都達(dá)不到65%。BIOSTYR工藝這種輕質(zhì)懸浮填料在國(guó)內(nèi)的污水處理廠中被廣泛應(yīng)用于回流、溫度、曝氣位置等研究中。在低溫環(huán)境中啟動(dòng)并反沖洗曝氣生物濾池，亞硝酸菌的生長(zhǎng)就會(huì)明顯得到控制。相關(guān)研究顯示，反硝化作用在氮含量較高時(shí)混合入一定的碳源的情況下起作用會(huì)被明顯加強(qiáng)。
4.2 去磷
除磷的工藝上，當(dāng)前的技術(shù)有物理、化學(xué)和生物方法。關(guān)于物理法除磷的工藝上，除磷的效果不好，還有一定的成本，常用的包括反滲透法、電解法；其次使用生物法進(jìn)行除磷，效果較于物理法較好，能夠去除污水中磷含量的97%，但是生物法穩(wěn)定性不好，受環(huán)境影響；最后是效果較好的化學(xué)除磷方法，相對(duì)前兩種方法來(lái)講，去除方法最好，并且穩(wěn)定可靠。研究可以發(fā)現(xiàn)，曝氣生物濾池的總磷的去除能力只有35%-40%，如果在這個(gè)基礎(chǔ)上，使用化學(xué)方法，加入藥劑加強(qiáng)除磷工藝，利用絮凝和沉淀等物理作用加強(qiáng)除磷，通過(guò)利用生物法和物理過(guò)濾能夠除去曝氣生物濾池除鱗工藝后剩余磷的一半。最后通過(guò)化學(xué)方法增強(qiáng)除鱗，對(duì)污水中總磷的85%都能去除，出水的總磷含量約為0.8mg/L，總氮約8.3mg/L。
5、結(jié)語(yǔ)
對(duì)于曝氣生物濾池的研究與其他發(fā)達(dá)國(guó)家仍然尚有不足，理應(yīng)對(duì)自身的研究上的不足之處加以重視，不斷創(chuàng)新，勇于改進(jìn)。同時(shí)，政府對(duì)于該項(xiàng)技術(shù)的研究也應(yīng)加大投資，積極與國(guó)外的專(zhuān)家交流合作，不斷提高我國(guó)的技術(shù)水平，使我國(guó)對(duì)于這項(xiàng)技術(shù)的成就更上一層樓。( >
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