生物曝氣流化池技術(shù)用于城鎮(zhèn)生活污水回用的研究與示范工程

【資料簡介】

　　摘要：生物曝氣流化床技術(shù)是介于生物接觸氧化工藝和生物曝氣濾池工藝的一種新的水處理工藝，它吸取了生物接觸氧化工藝和生物曝氣濾池的優(yōu)點，具有出水水質(zhì)好、生物量大、處理負(fù)荷高、脫氮除磷效果好、無須反沖洗等優(yōu)點。本文介紹生物曝氣流化池技術(shù)用于城鎮(zhèn)生活污水回用的工程實例及投資。
　　
　　關(guān)鍵詞：生物曝氣生活污水回用工程
　　
　　生物曝氣流化床技術(shù)是介于生物接觸氧化工藝和生物曝氣濾池工藝的一種新的水處理工藝，它吸取了生物接觸氧化工藝和生物曝氣濾池的優(yōu)點，具有出水水質(zhì)好、生物量大、處理負(fù)荷高、脫氮除磷效果好、無須反沖洗等優(yōu)點。目前，它已經(jīng)開始在城市污水處理、小區(qū)生活污水處理、工業(yè)廢水處理、微污染源水預(yù)處理、城市污水二級出水回用處理等方面。
　　
　　1、國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀及動態(tài)
　　
　　現(xiàn)在生物接觸氧化工藝已經(jīng)廣泛應(yīng)用于水處理中的各個方面，可以說是已經(jīng)比較成熟的工藝。而生物曝氣濾池工藝是近年來我國比較成功從國外引用并迅速推廣的一種新型污水處理工藝。
　　
　　隨著以上兩種工藝在我國的推廣和應(yīng)用，國內(nèi)各大高校和科研機(jī)構(gòu)、環(huán)保公司開始了生物曝氣流化池工藝的研究。其中清華大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)在這一方面進(jìn)行了比較深入的研究，開始在一些工程中應(yīng)用，并取得了較好的處理效果。其它一些科研機(jī)構(gòu)也對此工藝進(jìn)行可行性研究，也有不少成功的實例。我們公司是早從事生物曝氣流化池工藝研究的環(huán)保專業(yè)廠家。根據(jù)本工藝的特點，我們開發(fā)出了產(chǎn)品——LT型流化生物填料。我公司現(xiàn)在已經(jīng)將本工藝成功應(yīng)用于小區(qū)生活污水處理、工業(yè)廢水處理、微污染源水預(yù)處理等工程中，現(xiàn)在正在致力于將生物曝氣流化床工藝應(yīng)用于老污水處理廠曝氣池改造（北京市高碑店污水處理廠）、城市污水處理廠中水回用研究等項目。
　　
　　2、生物曝氣流化池技術(shù)的特點及能解決的關(guān)鍵問題
　　
　　2.1生物曝氣流化池的技術(shù)特點
　　
　　與其它好氧水處理工藝相比，生物曝氣流化池工藝有以下技術(shù)特點：
　　
　?、偕锪看?。采用了新型的填料——LT型生物流化填料。這種新型填料具有比表面積大、掛膜容易、生物膜更新快等優(yōu)點。由于具有較大的比表面積和掛膜容易等特點，因而生物量大，生物量可以達(dá)到10-20g/L以上，比普通活性污泥法高出5倍以上，同接觸氧化工藝相當(dāng)；而且由于生物膜更新比較快，因而微生物具有較高的活性，大大提高了處理效率和污水處理效果。
　　
　?、趥髻|(zhì)效率高。由于本工藝的特點，填料在池中一直處于流化狀態(tài)，由于空氣攪動使整個反應(yīng)池內(nèi)污水和填料充分接觸，生物膜和水流之間產(chǎn)生較大的相對流速，加快了細(xì)菌表面的介質(zhì)更新，增強(qiáng)了傳質(zhì)效果，加快了生物代謝速度。而接觸氧化工藝由于填料是固定的，在池中出現(xiàn)了曝氣區(qū)和非曝氣區(qū)，因而降低了容積負(fù)荷。
　　
　?、鄢溲跣矢?。由于填料在水中一直呈流化狀態(tài)，填料不斷的與氣泡進(jìn)行接觸并不斷切割，因而其充氧效率高，動力效率在3kg/（kw.h）以上，相比其它工藝提高30%，充氧效率的提高有利于加快有機(jī)物的氧化速度。
　　
　?、芫哂休^高的污染物處理負(fù)荷。在污水處理工藝中，其BOD負(fù)荷可以達(dá)到5-6kg/（m3填料。d）；如果要進(jìn)行脫氮除磷處理，BOD負(fù)荷可以降低到1-3kg/（m3填料。d）。
　　
　?、菝摰Ч?。由于填料表面含有較多的硝化菌和反硝化菌，因而本工藝具有良好的脫氮效果。如果配合A2/O工藝，其脫氮除磷效果更佳。
　　
　?、蕹鏊Ч枚曳€(wěn)定，特別適用于城鎮(zhèn)污水二級出水的回用水處理工藝過程中。配合接觸沉淀工藝，其出水COD可以降低到50mg/l以下，BOD5可以降低到5mg/l以下，SS可以降低到5mg/l以下，氨氮可以降低到5mg/l以下，*可以滿足《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJ/T48-1999）的限值要求。如果應(yīng)用于冷卻水的回用，可以作為生物處理預(yù)處理階段，后續(xù)增加混凝—過濾—消毒等工藝階段。
　　
　?、咴趹?yīng)用方面。同接觸氧化工藝相比，省卻了填料框架，填料投加方便；同曝氣生物濾池相比，不用進(jìn)行反沖洗，降低了投資費用和運行費用，運行連續(xù)穩(wěn)定。
　　
　　2.2能夠解決的關(guān)鍵問題在現(xiàn)在的城鎮(zhèn)污水回用技術(shù)研究過程中，一般較多采用的是直接將二級出水進(jìn)行物化處理，即加藥、混凝、過濾、消毒等工藝。在這套工藝中，由于二級出水中有機(jī)污染物濃度依然比較高，因而需要消耗大量的絮凝劑和消毒劑，而且產(chǎn)生了大量的化學(xué)污泥，造成了二次污染；同時操作復(fù)雜，特別是加藥程序比較難以控制。如果城鎮(zhèn)污水廠沒有進(jìn)行脫氮除磷處理，還要面臨一個脫氮除磷的問題。如果采用生物曝氣流化池工藝+物化處理的工藝，可以解決以下幾個難題：
　　
　?、俦ＷC了出水的穩(wěn)定性和出水質(zhì)量。配合接觸沉淀工藝，生物曝氣流化池出水COD可以降低到50mg/l以下，BOD5可以降低到5mg/l以下，SS可以降低到5mg/l以下，氨氮可以降低到5mg/l以下，再經(jīng)過消毒工藝*可以滿足《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJ/T48-1999）的限值要求，也就是說不需要后續(xù)的物化處理即可達(dá)到生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可以直接應(yīng)用于城市綠化、沖廁、洗車、掃除等。
　　
　?、跍p少了投藥量。由于以上原因，可以大大降低混凝劑的投加量，降低了運行成本。
　　
　?、蹨p少了污泥量的排放。由于本工藝中產(chǎn)生的剩余污泥非常少，所以大大降低了污泥量的排放，降低了處理成本。
　　
　?、苣軌蛴行У倪M(jìn)行除磷脫氮處理。配合A2/O工藝，可以進(jìn)行有效的進(jìn)行脫氮除磷。
　　
　　3、生物曝氣流化池技術(shù)與其他技術(shù)效果對比
　　
　　現(xiàn)在將生物曝氣流化池技術(shù)與活性污泥工藝、生物接觸氧化工藝、曝氣生物濾池的處理效果做一下對比。項目生物曝氣流化池活性污泥工藝接觸氧化工藝曝氣生物濾池出水水質(zhì)SS濃度和BOD濃度小于10mg/l，TKN小于15mg/l，COD小于50mg/lSS濃度小于30mg/l，若要達(dá)到15mg/l，需深度處理。
　　
　　TKN小于15mg/l，COD小于50mg/lSS濃度和BOD濃度小于10mg/l，TKN小于15mg/l，COD小于50mg/lSS濃度和BOD濃度小于15mg/l，TKN小于15mg/l，COD小于40mg/l產(chǎn)泥量產(chǎn)泥量比較小，污泥相對穩(wěn)定產(chǎn)泥量比較大，污泥相對穩(wěn)定產(chǎn)泥量比較小，污泥相對穩(wěn)定產(chǎn)泥量比較大，污泥穩(wěn)定性比較差污泥膨脹無可能發(fā)生無無流量變化影響有較強(qiáng)的耐水力沖擊負(fù)荷有一定的耐水力沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)的耐水力沖擊負(fù)荷受過濾速度限制沖擊負(fù)荷影響承受沖擊負(fù)荷能力較強(qiáng)承受沖擊負(fù)荷能力較差承受沖擊負(fù)荷能力較強(qiáng)可承受日常的日沖擊負(fù)荷溫度變化影響有一定影響受低溫影響比較大受低溫影響比較大水溫波動較小，低溫運行穩(wěn)定除磷脫氮能力很強(qiáng)可采用專門工藝較強(qiáng)很強(qiáng)水頭損失1-1.5m隨工藝1-1.5m3-3.5m污泥回流無隨工藝無無曝氣量較小隨工藝，較大較大zui小出水消毒消耗較小消耗zui大消耗較小消耗較小總運行成本zui低較大較低較低
　　
　　4、用于中水回用的工藝流程與技術(shù)參數(shù)
　　
　　4.1如果將出水回用于城市綠化等目的，其主要工藝流程如下：城鎮(zhèn)污水處理廠二級出水→生物曝氣流化池→接觸沉淀池→接觸消毒池→清水池→回用水提升泵→回用水管道系統(tǒng)。生物曝氣流化池（具有除磷脫氮功能）主要技術(shù)參數(shù)如下：BOD負(fù)荷：2kgBOD/（m3填料。d），水力停留時間：1-1.2h，氣水比：4：1，污泥回流比：無懸浮填料填充率：30%.
　　
　　4.2如果將出水回用于工業(yè)冷卻用水等目的，其主要工藝流程如下：城鎮(zhèn)污水處理廠二級出水→進(jìn)水提升泵→生物曝氣流化池→接觸沉淀池→混合反應(yīng)池→纖維球過濾器→接觸消毒池→清水池→回用水提升泵→回用水管道系統(tǒng)。\