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工业废水关于生物膜法处理污水的方法

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-07-03  浏览次数:659
 目前化工产业发展十分迅速,但随之而来的化工污染状况也十分严重,化工废水成分复杂、水质水量变化大,随着国家对其处理达标要求越来越严格,其处理技术也在不断发展。在处理工业废水中生物膜法有着广泛应用。生物膜法是与活性污泥法平行发展的一种污水处理技术方法,实质是使细菌类微生物和原生动物、后生动物类的微型动物附着在滤料或某些载体上,并在其上形成膜状生物污泥,即生物膜。

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生物膜法可分为生物滤池、生物转盘、接触氧化法和生物流化床等四类。在石油和化学工业的废水处理中,其中应用最多的是接触氧化法。生物膜法是属于好氧生物处理的方法,它是将废水通过好氧微生物和原生动物,后生动物等在载体填料上生长繁殖形成的生物膜,吸附和降解有机物,使废水得到净化的方法。  

第一节 概述

生物膜——是使细菌、放线菌、蓝绿细菌一类的微生物和原生动物、后生动物、藻类、真菌一类的真核微生物附着在滤料或某些载体上生长繁殖,并在其上形成膜状生物污泥。

生物膜法:污水经过从前往后具有细菌→原生动物→后生动物、从表至里具好氧→兼氧→厌氧的生物处理系统而得到净化的生物处理技术。

一、生物构造及其对有机物的降解

1  生物膜的构造特征

生物膜(好氧层+兼氧层+厌氧层)+附着水层(高亲水性)。

2  降解有机物的机理

1) 微生物: 沿水流方向为细菌——原生动物——后生动物的食物链或生态系统。具体生物以菌胶团为主、辅以球衣菌、藻类等,含有大量固着型纤毛虫(钟虫、等枝虫、独缩虫等)和游泳型纤毛虫(楯纤虫、豆形虫、斜管虫等),它们起到了污染物净化和清除池内生物(防堵塞)作用。

2) 污染物:重→轻(相当多污带→α中污带→β中污带→寡污带).

3) 供氧:借助流动水层厚薄变化以及气水逆向流动,向生物膜表面供氧。

4) 传质与降解:有机物降解主要是在好氧层进行,部分难降解有机物经兼氧层和厌氧层分解,分解后产生的H2S,NH3等以及代谢产物由内向外传递而进入空气中,好氧层形成的NO3--N、NO2--N等经厌氧层发生反硝化,产生的N2也向外而散入大气中。

5) 生物膜更新:经水力冲刷,使膜表面不断更新(DO及污染物),维持生物活性(老化膜固着不紧)。

二、生物膜的主要特征

1  微生物相方面的特征

1) 参与净化反应微生物多样化;

2) 食物链长,污泥产率低;

3) 能够存活世代较长的微生物;

4) 可分段运行,形成优势微生物种群,提高降解能力。

2  工艺方面的特征

1) 对水质水量变动有较强适应性;

2) 污泥沉降性能好,宜于固液分离;

3) 能处理低浓度污水;

4) 易于维护管理、节能。

3  与活性污泥法相比

1) 活性污泥法系人工强化生物处理系统,生物量大,处理能力强,而生物膜法更趋于自然净化原理。

2) 活性污泥法为人工强化三相传质,生物膜法趋向浓度差扩散传质,传质效果较活性污泥差,处理效率较活性污泥差。

3) 适于工业废水处理站和小规模生活污理厂。

第二节 生物滤池

一、普通生物滤池

1  构造

池体、滤料、布水装置和排水系统。

1) 池体:一般深2~2.5m,池壁超高0.5~0.9m(防风),其底部为承托层(排水系统和大块滤料(起支撑、排水以及通水)中部为工作层(掛膜),上部为配水系统,壁可设孔也可不开孔,开孔在冬季有影响。

2) 滤料:碎石、卵石、炉渣、焦炭等,总厚度1.5~2.0m,其中工作层1.3-1.8m,粒径20-40mm;承托层0.2m,粒径70~100mm。这种滤料比表面积较大,且较粗糙,易掛膜,孔隙率一般,利于供氧与传质,且易就地取材,但材料比重大,荷载重,工作层不厚,工作效率不变,占地大。

3) 布水装置:固定喷咀式布水系统——即投配池、布水管、喷咀组成。污水流入投配池是连续的,但布水是间歇式,喷水周期5~8min。

4) 投配池内设虹吸装置(间歇供水,使滤料排水后间歇充氧,生物膜再生)。排水干管布设在滤池表面下0.5~0.8m,支(竖)管依据喷咀服务半径设置,高出滤料之上0.15~0.2m,竖管上安装喷咀,通过喷咀均匀布水。

5) 排水系统:包括渗水装置、汇水沟、总排水沟(或集水槽),见图5-2,汇水沟i=0.01~0.02(横向)、集水槽i=0.05~0.01(纵向-书中出错)。作用:排放处理后出水,保证间歇阶段的通风(底部h≥0.6m);汇水沟宽0.15m,间距2.5~4.0m(与布水间距一致);排水沟内流速>0.7m/s;

6) 渗水装置可以是大块滤料,也可以是图5-4混凝土板,渗水装置排水口面积占滤池总面积的20%以上。

二、高负荷生物滤池

1  特征

通过限制进水BOD值(≤200mg/L)或采用处理水回流,均化水质,提高或加大水力负荷(10倍),及时冲刷和更新过厚生物膜,保持较高生物活性,改善处理环境状况(抑制厌氧、减少臭味散发)。

2  工艺流程

(1)一段法

部分污泥回流。

1) 工艺1:污泥回流初沉池,滤池出水回流滤池,利于改善水力负荷,减轻二沉池负荷。

2) 工艺2:污泥回流初沉池,二沉池出水回流过滤池,(较工艺1比,二沉池负荷略重)。

3) 工艺3:污泥与二沉池出水同时回流初沉池,加大初沉池负荷(二者回流量大)。

4) 工艺4:具有吸附再生工艺特点,但出水水质差,初沉水力负荷大。

5) 工艺5:滤池出水与污泥均回流到初沉池,初沉水力负荷大

(2)二段法

当污水浓度较高时或对处理出水要求较高时,建议考虑。二段法强化了优势生物种群,但第二段因污染物少或负荷率低,生物膜生长差,其容积负荷未充分发挥。但二段法能很好解决一段法生物膜积存与堵塞现象。

 

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