1、讨论生物滤池在污水处理中的应用摘要：生物滤池技术在二十世纪九十年代开始兴起，由于生物滤池的水力停留时间比较短，建设所需要的资金投入较低，且污水处理后所出的水质质量比较高，设备运作的能耗较低，所需运作成本较低，因此被广泛应用。 关键词：生物滤池；污水处理；应用 中图分类号： U664.9+2 文献标识码： A 生物滤池技术在二十世纪九十年代开始兴起，由于生物滤池的水力停留时间比较短，建设所需要的资金投入较低，且污水处理后所出的水质质量比较高，设备运作的能耗较低，所需运作成本较低，因此被广泛应用。 引言：生物滤池是在欧美和日本等发达国家广为流行的污水处理新工艺。该工艺具有去除 SS、COD、BOD
2、、硝化、脱氮、除磷、去除AOX（可吸附有机卤化物）的作用,其特点是集生物氧化和截留悬浮固体于一体，节省了后续沉淀池（二沉池） ，其容积负荷和水力负荷大，水力停留时间短，所需基建投资少，出水水质好，运行能耗低，运行费用省。1 污水处理中生物滤池的原理 二十世纪初，国外开始进行对生物滤池的科学研究，到八十年代末期，研究成果基本定型，后来又对研究成果进行了不断的改进与补充。在生物滤池的研究过程中，科学性的把截留悬浮物体、曝气技术、定期的反冲洗以及高滤速等各项特点融为一体。在滤池中装填一定量粒径较小的粒状滤料，滤料表面生长着生物膜，滤池内部曝气，污水流经时，利用滤料上高浓度生物量的强氧化降解能力对污水
3、进行快速净化，此为生物氧化降解过程；同时，因污水流经时，滤料呈压实状态，利用滤料粒径较小的特点及生物膜的生物絮凝作用，截留污水中的大量悬浮物，且保证脱落的生物膜不会随水漂出，此为截留作用；运行一定时间后，因水头损失的增加，需对滤池进行反冲洗，以释放截留的悬浮物并更新生物膜，此为反冲洗过程。 2 工程实例 2.1 工艺流程及参数 设计工艺流程见图 1: 设计水质:进水 CODer=166437 mg/L，BOD5=113310 mg/L，SS=73143 mg /L， NH3N=10 25 mg/L，大肠菌数=2 x 10x10 mg/L，处理能力 300 m/d。絮凝剂为 FeC13。 2.2
4、 工艺流程简要说明 (1) 格栅用以去除污水中较大颗粒的杂质，防止水泵的阻塞和损伤，减轻原水负荷，进一步去除较小颗粒杂质及油污，污水经调节池调节水质。 (2) 流程采用生化处理前投加铁盐 FeCl3，因为 FeC13 对微生物生长有激活作用，从而提高生化处理效果。投加铁盐 FeC13 有除磷作用。 (3) 二级处理设施采用曝气生物滤池处理工艺，采用上向流方式。曝气生物滤池具有生化反应和机械过滤两种功能，曝气生物滤池中填装陶粒滤料，滤料表面上生长着大量的生物膜。滤料粒径为 36mm，BOD5负荷 3KgBOD/（3md） ，曝气量为 14m/h，气水比为 4:1，工艺总停留时间为 2 小时。由于
5、陶粒比表面积较大，吸附能力大，对有机物和悬浮物具有较高的去除率。曝气生物滤池在降解有机污染物的过程中，随着微生物的不断繁殖增长，以及废水中悬浮物和微生物的不断沉积，使生物膜的厚度不断增加。同时由于截留部分悬浮物，滤池的水头损失增加，当水头损失达到一定的范围内时，应对其进行反冲洗，反冲洗排水至沉淀池重新处理。 (4) 沉淀调节池出水由泵提升至曝气生物滤池。曝气生物滤池采用罗茨鼓风机供气，穿孔管布水布气，上升的气泡流经滤料可使布水、布气更加均匀。采用气水联合反冲洗方式，反冲洗周期 23 天。污水经生物处理去除水中有机污染物后，至三级处理设施进行深度处理。 (5) 三级处理采用“砂滤+ClO2 消毒
6、”的处理工艺，曝气生物滤池出水至砂滤池进行处理，砂滤池出水经 ClO2 消毒后至清水池。 2.3 结果分析 该工程经过 3 个月的调试进入稳定运行状态。设备运行稳定，处理效果良好。现在对出水水质进行监测分析，分析结果如表 1 所示。 由监测结果可以看出，系统稳定后，出水中 CODcr 均值为 28 mg/L，BOD5 均值为 6 mg/L，SS 均值为 6 mg/L，NH3 一 N 均值为 2. 2 mg/L，其水质达到国家规定的一级排放标准(GB 8978 一 1996) 。 2.4 工程经济效益分析 该工程总造价 60 万元，比活性污泥处理污水可节约投资约 25 %;处理成本 0. 25
7、元/m，比活性污泥低 35 %，每年节约资金 6. 0 万元。出水经“砂滤+ C102 消毒”处理后，可以作为中水进行回用，缓解了水资源紧缺，减少了污水排放量，具有明显的社会效益、经济效益、环境效益。 3 污水处理中生物滤池的特点 3.1 生物滤池的优势 （1）生物滤池有较强的处理能力。在滤池的表面因为有大量的颗粒填料，所以表面积是非常可观的，这样，就能极大的保证在生物滤池内有着充足生物体的存在，且填料上所附着的生物膜非常的薄，有比较高的活性，这样就保证了此项技术的有着较高的容积与水利负荷。生物滤池可以截留多种物质，如 COD、SS、BOD 等，有着较为全面的净化效果。 （2）生物滤池有较强的
8、抗冲击能力。因为生物滤池的表面积非常大，所以，当不断增加外加有机负荷时，存在于滤料表层的生物膜因为其高生物活性特性，可以迅速的繁殖微生物。此外，因为生物滤池的整体缓冲能力，所以其受到水质与水量发生变动的影响比较小。长期的实践经验证明，在正常负荷的情况下，短期冲击负荷在 23 倍的数值下，生物滤池的出水水质所发生的变化是相对比较小的。 （3）生物滤池的出水水质比较高。因为生物滤池的滤料表层所覆盖的高活性生物薄膜可以有效截留多种有机污染物，如 B O D、C O D 等，加上填料所具有的截留作用，以及生物膜所具有的生物絮凝效果，所以，可以有效的对难降解物质进行截取与吸附，因此，生物滤池的出水水质是
9、比较好的。特别是对所处理水进行消毒后，水质可以符合国家的生活杂用水的水质标准，可以对其进行直接回用。 （4）生物滤池挂膜简单，启动速度很快。长期的实践经验表明，水温保持在 1015之间时，生物滤池在两周到三周就可以完成挂膜。在不使用的时候，可以暂时关闭生物滤池的运行，这样，附着在滤料表层的生物薄膜是不会出现死亡的情况，当进行通水曝气时，生物膜可以快速的恢复正常工作状态，因此，生物滤池技术在一些水量变化比较大的地方进行污水处理工作是比较合适的2。 （5）生物滤池建设所需占地面积较小，进行基础设施建设的投资比较小。生物滤池技术的运行与过滤是集中在同一个单元内进行的，因此，对污水进行处理的设备构造是
10、非常紧凑的，不需要二次沉淀池。此外，滤料生物膜具有较大的数量以及较高的活性，生物膜可以在相对较短的时间内快速的对污水进行净化。因此，生物滤池处理污水所需要的生物处理体积以及面积都是非常小的，这样就能有效的节省占地面积与基础建设投入。 （6）生物滤池具有机构化的模块。生物滤池的模块化结构能够极大的方便运行管理、维护以及后期的扩大建设。与其他可以相匹配的传统工艺进行结合，可以有效的对污水处理老厂进行技术改造，避免资源的浪费。此外，还可以进行封闭污水处理厂房的建设，尽可能的降低噪声、臭气等因素对环境造成的影响，形成较好的视觉景观。 3.2 生物滤池的缺陷 （1）生物滤池需要进行预处理。为了确保让生物
11、滤池在水力停留的较短时间内能够更多的处理有机负荷，且具备能够截留 SS 的能力，所以生物滤池的填料可以采用较小的粒径，所以，一旦进水 SS 比较高，很容易造成滤池在一定时间内发生水头损失并因此造成堵塞的情况，这样就必须对滤池进行反冲洗，频繁的操作必然导致管理不便与运作成本的上升。 （2）生物滤池需要进行反冲洗。生物滤池在运作期间需要进行定期的反冲洗，以此来清理滤池中因截留作用而沉积下来的 SS，并更换生物膜。但是，在反冲洗的过程当中，在相对较短的时间内，水力负荷是比较大的，因此，因反冲洗造成的出水会产生较大的冲击负荷，直接影响初沉池。因此，虽然生物滤池没有设置二次沉淀池，但是增加了污泥的一个缓
12、冲区用来降低反冲洗的冲击负荷对初沉池的影响。 （3）生物滤池的水头损失比较大。生物滤池与其他的污水处理技术相比，水头损失相对较大，所以，生物滤池出水需设置污水提升。 （4）生物滤池会造成滤料的流失。生物滤池如果运作管理以及设计的不合理，可能会导致滤料流失情况。 4 总结 污水处理是侧重于设计与环境效能的基础建设工艺，随着我国经济的迅速发展和城市化进程的加快，污水处理的问题也越来越突出，生物滤池技术的出现有效缓解了我国在污水处理方面的困境。鉴于生物滤池技术的工作流程较短，建设费用和运作费用低于传统的污水处理工艺，因此，在生活污水处理以及低浓度的工业废水处理方面，应该积极广泛地采用生物滤池工艺。 参考文献 1 邹伟国，孙群，王国华 . 新型 BIOSMEDI 滤池的开发研究 J. 中国给水排水，2001（01） 2 谢曙光，张晓健，王占生 . 生物滤池的低温挂膜研究 J. 中国给水排水，2003（13） 3 王晓阳，袁雅姝，刘军 . 两种运行方式对生物滤池的影响 J. 当代化工，2004（03） 4 蒋展鹏. 环境工程学M. 北京: 高等教育出版社，2005，6:236241.
