一體化生物濾池處理城鎮(zhèn)污水生產(chǎn)性試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著我國(guó)城市化水平的迅速提高，對(duì)中小型點(diǎn)源污染的控制日益成為提高水環(huán)境質(zhì)量和解決水資源短缺問(wèn)題的關(guān)鍵。曝氣生物濾池(BAF)是近年來(lái)受到廣泛關(guān)注的污水生物處理新技術(shù)，具有占地面積省、處理效率高和運(yùn)行管理方便等特點(diǎn)，成為處理城鎮(zhèn)污水的適用技術(shù)之一。然而，目前曝氣生物濾池在國(guó)內(nèi)應(yīng)用方面的研究尚不夠系統(tǒng)完善，存在進(jìn)一步推廣的問(wèn)題。為促進(jìn)曝氣生物濾池的研究發(fā)展及其在中小型點(diǎn)源污水處理中的應(yīng)用，本文通過(guò)對(duì)曝氣生物濾池增加厭氧段將之改造為一體化生物

2、濾池，并利用該一體化生物濾池處理城市污水，進(jìn)行生產(chǎn)性試驗(yàn)研究，對(duì)一體化生物濾池的啟動(dòng)效能、影響因子作用規(guī)律、反沖洗等特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究和理論探討。 本試驗(yàn)在重慶市城南污水處理廠進(jìn)行。設(shè)計(jì)規(guī)模為1000m3/d，兩格濾池（12＃、14＃）規(guī)模各為500m3/d。在溫度條件接近及氣水比、填料裝填情況均相同的條件下，12＃ 和14＃濾池分別采用先間歇培養(yǎng)，而后負(fù)荷逐漸增加的連續(xù)流培養(yǎng)和直接按設(shè)計(jì)流量進(jìn)水兩種培養(yǎng)模式，進(jìn)行啟動(dòng)模式對(duì)比試

3、驗(yàn)。結(jié)果表明，采用直接按設(shè)計(jì)流量連續(xù)進(jìn)水的啟動(dòng)方式較先間歇進(jìn)水、再逐漸增加進(jìn)水流量的啟動(dòng)方式快速，且管理方便。 在好氧填料層厚度為1.05m、1.35m、1.65m、1.95m條件下考察了進(jìn)水量為500m3/d，水力停留時(shí)間為9h時(shí)一體化生物濾池對(duì)污染物的去除效果。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，如果一體化生物濾池以去除COD和SS為目的，好氧填料層厚度取1.35m已可以滿足要求，即去除COD、SS的適宜好氧填料層厚度為1.35m；如果一體化生物

4、濾池以去除COD、SS和NH4+-N為目的，則好氧填料層厚度取1.95m才能滿足要求，因此，同時(shí)去除COD、NH4+-N的適宜好氧填料層厚度為1.95m。 在進(jìn)水量500m3/d，好氧填料層厚度為1.95m，水力停留時(shí)間為9h，溫度26.5 -30.2℃條件下，研究了氣水比分別為6:1、9: 1、12: 1和15: 1的條件下一體化生物濾池處理效果。結(jié)果表明：隨著氣水比的提高，COD去除率增高。當(dāng)氣水比由6:1增大到9: 1時(shí)，

5、 COD去除率增高較明顯，而當(dāng)氣水比由9:1增大到15: 1時(shí)， COD去除率增高幅度不大。隨著氣水比的提高，SS去除率略有下降。在氣水比為6：1～15：1范圍內(nèi)，SS去除率均保持在88％左右，出水SS指標(biāo)均可滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級(jí)B類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。隨著氣水比的提高，氨氮去除率增加。根據(jù)進(jìn)水氨氮濃度的高低，取氣水比為12：1～15：1，可取得良好氨氮去除效果。隨氣水比的變化，總氮和總磷去除率均無(wú)明顯

6、變化。 在水溫為26.5～30.20C，好氧填料層厚度為1.95m，氣水比為9：1的條件下，考察水力停留時(shí)間為5、7、9、11h時(shí)一體化生物濾池對(duì)COD、SS、氨氮、TN、TP等指標(biāo)的去除情況。結(jié)果表明：隨著水力停留時(shí)間的縮短，COD去除率有所降低。但從總體來(lái)看，水力停留時(shí)間從5～11h變化時(shí)，COD的去除率均在80％以上，說(shuō)明一體化生物濾池去除COD具有較好的耐水力負(fù)荷沖擊能力。隨著水力停留時(shí)間的縮短，SS去除率有所降低。但從

7、總體來(lái)看，水力停留時(shí)間從5～11h變化時(shí)，SS的去除率均在85％以上，說(shuō)明一體化生物濾池去除SS具有較好的耐沖擊負(fù)荷能力。隨著水力停留時(shí)間的縮短，NH4+-N去除率有所降低。水力停留時(shí)間在7h以上，NH4+-N去除效果較好。隨著水力停留時(shí)間的縮短，TN去除率有所降低，總磷去除率略有增加，但變化均不明顯。 升高溫度有利于提高一體化生物濾池的處理效能。溫度升高，COD、氨氮、SS、總氮、總磷去除率均有所提高。 對(duì)一體化生物濾

8、池處理城鎮(zhèn)污水進(jìn)行了正交試驗(yàn)研究，得出了一體化生物濾池的最佳運(yùn)行參數(shù)：若一體化生物濾池以去除COD和SS為目的，則最佳運(yùn)行參數(shù)為好氧填料層厚度取1.35m，水力停留時(shí)間取5h，氣水比取9：1；若一體化生物濾池以去除COD、SS和氨氮為目的，則最佳運(yùn)行參數(shù)為好氧填料層厚度取為1.95m，水力停留時(shí)間取為7h，氣水比取為12：1。 考慮去除氣水聯(lián)合反沖之前的單獨(dú)氣沖的影響，且為了保證有較好的反沖洗效果，確定氣水聯(lián)合反沖洗的時(shí)間為6m

9、in，確定單獨(dú)水洗時(shí)間為9min?？傆?jì)反沖洗時(shí)間為15min。 推導(dǎo)得出了曝氣生物濾池去除有機(jī)物動(dòng)力學(xué)模型：通過(guò)對(duì)有機(jī)底物降解動(dòng)力學(xué)的分析和建模，得出有機(jī)物降解模型為： 。從該數(shù)學(xué)降解模型可以看出，一體化生物濾池出水與進(jìn)水水質(zhì)和填料厚度等參數(shù)的關(guān)系。并以此可預(yù)測(cè)反應(yīng)器在不同條件下的運(yùn)行結(jié)果。推導(dǎo)得出的動(dòng)力學(xué)模型預(yù)測(cè)出水溶解性CODcr濃度值與實(shí)測(cè)值能夠較好的吻合?；痉从吵錾餅V池的實(shí)際運(yùn)行狀況，說(shuō)明所建立的底物降解動(dòng)力學(xué)模型能