填料在高濃度廢水處理中的作用

作者：清鵬水處理     發(fā)布時間：14-10-28 09:22:12     瀏覽次數(shù)：

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生物接觸氧化法是在生物氧化池內(nèi)設(shè)置填料,使填料上長滿生物膜,經(jīng)過充氧的廢水以一定的速度流經(jīng)填料,廢水與生物膜相接觸,并在生物膜微生物的作用下得到凈化的一種廢水處理方法。它的主要處理構(gòu)筑物———生物接觸氧化池是一種具有活性污泥法特點的生物膜法處理構(gòu)筑物。近年來,在城市污水和工業(yè)廢水的生物處理過程中,生物接觸氧化法、生物流化床和上流式厭氧床的應(yīng)用越來越廣泛,特別是生物接觸氧化法在高濃度工業(yè)廢水處理及活性污泥曝氣池改造中的應(yīng)用尤為廣泛。而在此法工藝中,氧化池填充的載體填料是核心部分,填料技術(shù)(填料選型、填料支架、配套曝氣系統(tǒng))直接影響著該工藝的處理效率、投資與運行費用。

  1.載體填料的作用

  生物接觸氧化池中的載體填料主要有以下3個作用。①是微生物生長的載體,為微生物提供棲息和代謝繁殖的穩(wěn)定環(huán)境,并盡可能保持較多的微生物量。②是氧化池中生物膜微生物與廢水接觸的場所,且對水流有強制性的紊動作用,使廢水能夠再分布,同時它對氧化池中的空氣泡有重復(fù)切割作用,提高了水中溶解氧的濃度,強化了微生物、有機物、溶解氧三者之間的傳質(zhì)過程。③可以截留吸附廢水中的一部分懸浮物質(zhì),降低氧化池出水中的懸浮物濃度。

  2.幾種應(yīng)用較廣的填料及討論

  生物接觸氧化池的填料經(jīng)歷了砂石、焦炭、玻璃鋼、塑料、纖維等多種形式。近年來,國內(nèi)外都注重填料技術(shù)的研究和應(yīng)用,尤其是研究了幾種、經(jīng)濟的新型填料。

  2.1硬性填料中的不規(guī)則填料

  硬性填料中的不規(guī)則填料有焦炭、爐渣。它們的特點是:易于就地取材,成本低廉,截流懸浮物的能力強。缺點是水流阻力大,易于堵塞,表面積小,附著生物量少。以爐渣為填料的生物接觸氧化法處理城市污水的試驗和生產(chǎn)運行的結(jié)果表明:根據(jù)污水濃度,選用適當粒徑(20～50mm)的爐渣,以網(wǎng)箱作為爐渣填料支架,可長期運行,不發(fā)生堵塞,也不需要采取防堵塞措施,處理效果好,投資省,價格低廉,操作管理簡化。該填料的工藝特點有:爐渣質(zhì)量輕,有良好的水力學性能,布氣方式得當,可具有流態(tài)化的特點;爐渣表面粗糙多孔,有較好的生物膜附著性,爐渣的吸附性能將污水中的有機物和溶解氧富集其表面,使微生物繁殖旺盛,生物膜活性高,從而提高了該工藝的處理效果。該方法也存在以下缺點:膜更新較困難,不夠靈活;布氣控制不好,易發(fā)生堵塞;對高濃度工業(yè)廢水的實驗結(jié)果尚待試驗考核。由此可見,硬性填料中以爐渣作為生物接觸氧化池填料較為適宜,開展高濃度氯堿工業(yè)廢水的中小試及生產(chǎn)性試驗前景廣闊。如獲成功,將會降低污水處理的投資和運行費用。

  2.2軟性填料
這種軟性填料通常由尼龍、維綸、滌綸、腈綸等化學纖維編織成束,再用中心繩連接而成,以防腐金屬鋼結(jié)構(gòu)框架作為填料支架,以散流曝氣器作為曝氣供氧系統(tǒng)。其主要、特點是:質(zhì)量輕,強度高,物理化學性能穩(wěn)定;纖維束在紊動的水中激烈漂動,呈立體結(jié)構(gòu),比表面積大,生物膜附著能力強,生物膜與廢水的接觸效率高;纖維束隨水漂動,不易被生物膜堵塞,適宜處理濃度較高的有機廢水。
半軟性填料的主要缺點是:微生物附著性能差,掛膜速度慢,耐負荷沖擊能力弱,因而易造成處理效果不穩(wěn)定;并且,造價較高。

  2.3組合填料
國內(nèi)創(chuàng)新研制出纖塑組合填料,該填料由高分子聚合物、醛化合成的纖維組成,兼有軟性填料和半軟性填料的特點,改進了結(jié)構(gòu)形式,比表面積大,空隙可變,耐生物降解,傳質(zhì)效果好,有良好的布氣布水性能,有較好的水流狀態(tài),同時改善氣泡的切割條件,掛膜迅速,脫膜更新容易。該填的特點是:解決了軟性填料易結(jié)球、腐爛斷絲,半軟性填料掛膜困難、沖擊能力差等問題。其缺點是造價較高。

  2.4立體彈性填料

國內(nèi)還創(chuàng)新研制出彈性立體填料,是用聚烯烴塑料制成的一種具有彈性絲條的填料。該填料以繩、柱、管構(gòu)成的緊繃支架為中心支撐,彈性絲條在水中呈均勻輻射立體狀態(tài),經(jīng)特殊加工處理(抗氧化、親水穩(wěn)定、拉毛、吸附添加劑)的彈性絲條對水中的微小氣泡具有一定的吸附能力,均勻舒展的彈性絲對水中的氣泡進行多層次連續(xù)切割,極大地加速了氧氣的轉(zhuǎn)移速率,充氧效率可提高一倍以上,氣水比可減少50%,即可使氧化池的供氣量減少一半,節(jié)省電量,降低了處理成本。它與硬性蜂窩填料相比,空隙可變性大,不堵塞;與軟性填料相比,不粘連結(jié)團;與半軟性填料相比,掛膜迅速;與組合填料比,造價低,耐沖擊性略差。彈性立體填料耐腐蝕、耐溫、耐老化,使用壽命長達5年以上,啟動掛膜快,實用表面積大,并能有效防止水流短路,污泥產(chǎn)生量小。

  2.6懸浮式填料

清鵬水處理廠家陸續(xù)開發(fā)出一些新的填料產(chǎn)品,目前使用較廣的有球型填料、組合填料、懸浮式填料等。這些填料在氯堿化工廢水處理中還有一些缺陷,主要是掛膜困難,易于被化工廢水中的沉淀物堵塞,造價較高。

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