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1、生物接觸氧化法的由來(lái)和發(fā)展生物接觸氧化法的由來(lái)和發(fā)展鄔揚(yáng)善摘要:介紹生物處理的生物膜法之一,生物接觸氧化法的由來(lái)、國(guó)內(nèi)外興起和發(fā)展,以及近期國(guó)內(nèi)的新發(fā)展。1由來(lái)和主要特征由來(lái)和主要特征生物接觸氧化法是生物膜法的一種形式,是在生物濾池的基礎(chǔ)上,從接觸曝氣法的改良、演變而來(lái),因此有人稱為“浸沒(méi)式濾池法”、“接觸曝氣法”和“淹沒(méi)式生物膜法”等等。不管業(yè)內(nèi)人士曾經(jīng)如何稱呼,當(dāng)今的生物接觸氧化法,既不是原先的“浸沒(méi)式濾池法”也不是所謂的“接觸曝氣
2、法”,它已經(jīng)發(fā)展成一種新型生物膜法。它與其他好氧生物膜法有共同的特點(diǎn)是:微生物需固定在填料表面附著生長(zhǎng),填料可以是固定的也可以處于不規(guī)則的浮動(dòng)之中,而污水則流動(dòng)于填料的孔隙中,與生物膜接觸并進(jìn)行生物氧化反應(yīng)。它的不同之處是,采用浸沒(méi)在水中高孔隙率、大比表面積的填料(不管其形狀如何,多數(shù)都是可塑性較高的人造有機(jī)填料),為微生物附著生長(zhǎng)提供界面的好氧性生物膜法。因其表面積大,可附著的生物量大;同時(shí)因其孔隙率大,營(yíng)養(yǎng)物、氧的供應(yīng)、代謝產(chǎn)物的進(jìn)
3、出,以及生物膜自身更新脫落,均較為通暢,使得生物膜能保持高的活性和較高的生化反應(yīng)速率。由于接觸氧化法要像活性污泥法那樣不斷向水中曝氣供氧,以及在高負(fù)荷時(shí)絲狀菌密集繁殖,常形成垂絲狀生物膜,如同活性污泥一樣,在水中呈立體結(jié)構(gòu),處于漂浮狀態(tài),并且在氧化池的流態(tài)及反應(yīng)動(dòng)力學(xué)上,接觸氧化法與完全混合的活性污泥法相似,因而它兼有活性污泥法的特點(diǎn)。但是,它又不同于其他各種浸沒(méi)式生物膜法,如曝氣生物濾池、氣提循環(huán)反應(yīng)器、三相生物流化床和生物轉(zhuǎn)盤等。它
4、與曝氣濾池相比,填料的孔隙率高得多,而沒(méi)有大量截留懸浮物的效能,因而不需要反沖洗操作。它有填料,但不是呈小顆粒狀的,不可能有生物流化床的流態(tài)化特性,傳質(zhì)效率沒(méi)有流化床來(lái)得高。它不同于生物轉(zhuǎn)盤半浸沒(méi)在水中靠盤的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)完成充氧與脫膜,而是完全浸沒(méi)在水中,此外,還需要一套專門的供氧設(shè)備來(lái)完成充氧與脫膜攪動(dòng)。它也不像氣提循環(huán)反應(yīng)器那樣,要依靠空氣提升,迫使小顆粒填料產(chǎn)生定向循環(huán)流動(dòng),趨于流態(tài)化,并在空氣提升和向水中充氧的同時(shí),對(duì)填料上的生物膜進(jìn)
5、行攪動(dòng)脫膜。2國(guó)內(nèi)外的興起和發(fā)展國(guó)內(nèi)外的興起和發(fā)展早在20世紀(jì)20年代,生物接觸氧化法已在美國(guó)和西德,形成為正規(guī)的污水處理方法,但那時(shí)的處理效果都不太理想,BOD去除率低。主要原因是:(1)停留時(shí)間短,一般只有0.5h左右。這樣,有機(jī)物質(zhì)氧化分解不徹底,致使BOD去除率低,出水BOD值高。澄清水再經(jīng)消毒后排放。二沉池的沉淀污泥回流到初次沉淀池或者接觸氧化池,氧化池中的脫落生物膜回流到初次沉淀池。這種處理流程的特點(diǎn)是,污泥回流后受到進(jìn)一步
6、的好氧氧化,沒(méi)有污泥排放,維護(hù)管理比較簡(jiǎn)單,適用于小型污水處理;生物接觸氧化池對(duì)處理水的水量水質(zhì)變化適應(yīng)性較強(qiáng),不會(huì)產(chǎn)生污泥膨脹,運(yùn)轉(zhuǎn)方便。圖2分離式接觸氧化工藝流程圖3為厭氧-接觸氧化處理工藝流程圖。這種處理流程中,污水首先進(jìn)入?yún)捬鯙V池。而后流入接觸氧化池,進(jìn)行好氧處理,最后在二次沉淀池進(jìn)行泥水分離,再經(jīng)消毒后排放。接觸氧化池脫落的生物膜回流到厭氧濾池。同時(shí),二次沉淀池的活性污泥回流到氧化池或者厭氧濾池。在這種處理流程中,厭氧濾池的作
7、用是:去除原水中的懸浮物質(zhì)和油脂類污染物;在濾料表面生長(zhǎng)著厭氧微生物,對(duì)原水中的有機(jī)污染物和氧化池與二次沉淀池的回流污泥進(jìn)行厭氧處理,以達(dá)到降解部分BOD和減少污泥量或達(dá)到無(wú)排放的污泥目的。圖3厭氧-接觸氧化工藝流程日本對(duì)生物接觸氧化技術(shù)是較為重視的,為發(fā)展接觸氧化技術(shù),于1986年又制定了進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)研究目標(biāo),主要內(nèi)容如表1。表1接觸氧化技術(shù)開(kāi)發(fā)方向(日本)項(xiàng)目技術(shù)開(kāi)發(fā)方向處理水水質(zhì)提高處理性能,改善處理水水質(zhì),要求生物接觸氧化生活污
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