生物流化床工艺概述及其研究进展.doc

生物流化床综述及研究进展前言随着人类文明进程的不断深化资源短缺问题日益凸显已经逐渐成为制约人类发展的瓶颈被称为生命之源的水资源尤甚节水早已成为世界各国的普遍共识生活污水工业废水的回收和重复利用是解决水资源短缺问题的行之有效的方法之一世纪后期至今以来污水处理事业取得了长足的进步污水处理大多采用生化法其技术成熟运行经济可靠处理能力强出水水质好国内外的研究表明在生化处理工艺中生物流化床技术以其表面积巨大传质高效污泥负荷和容积负荷高抗冲击能力强生物活性好占地面积少等优点成为近年来研究的热点本文针对生物流化床污水处理技术的发展状况对其工艺进行简要介绍并总结其研究现状指出未来的研究方向为生物流化床技术更大规模的工程应用创造条件生物流化床工艺简介生物流化床的发展历史世纪年代最先有人提出在悬浮床膨胀床或流化床中采用将活细胞固定在颗粒载体上的办法来处理废水的设想年代继流化床技术在化工领域广泛应用之后人们开始将其应用到废水处理上年等人发现被活性炭吸附的废水中的有机物大都能被微生物所分解此后美英日等国对生物流化床技术进行了大量的研究试验工作年美国等人成功开发出用于去除和的硝化处理的厌氧生物流化床技术并申请了专利年美国公司开发了生物流化床工艺用于废水的二三级处理日本于年代中期开始研究它着眼于中小型工厂的废水处理采用空气曝气装置的构型和脱膜方式与欧美不同年日本大学的学者报道了一种由颗粒流化床分离器好氧生物滤床和薄膜过滤器组成的新型处理系统在工程实践中以好氧流化床降解含种酚和氮杂环芳香胺的废水以纯氧为氧源的生物流化床降解含多氯代酚的地下水生物流化床处理酵母废水垃圾填埋场浸出液中难降解有机污染物的处理在颗粒活性炭流化床中三氯代酚的厌氧降解流化床生物膜反应器系统处理湖水中的藻类等均取得了满意的效果近年来我国也对生物流化床进行了不少的试验研究工作在石化废水印染废水制药废水等的试验中均取得了良好的效果生物流化床的作用机理生物流化床以砂活性炭焦炭陶粒沸石磁环玻璃珠多孔球以及橡胶粒等高分子聚合物等材料为载体充填在床内载体表面被覆着生物膜其质变轻污水以一定流速从下向上流动使载体处于流化状态载体颗粒小比表面积大生物量大载体处于流化状态污水从其下部左右侧流过广泛而频繁多次地与生物膜相接触同时载体颗粒之间互相磨擦碰撞而强化传质过程和生物膜的活性从而使污水中的有机物在生物膜的吸附降解作用下得以去除生物流化床的工艺类型传统的生物流化床按照耗氧形式的不同可分为厌氧流化床好氧流化床和兼氧流化床好氧流化床按照床内物相的不同可分为二相流化床和三相流化床好氧流化床按循环方式的不同又可分为内循环流化床和外循环流化床为使生物流化床发展成为高效低耗连续处理大量废水的新型反应器国内外又研究开发了一些新型生物流化床反应器如磁场生物流化床厌氧好氧复合式生物流化床固定床流化床生物反应器好氧流化床接触氧化床复合反应器厌氧甲烷发酵流化床膜反应器三重环流生物流化床等等生物流化床的研究现状生物载体研究李探微等采用气提式循环流化床反应器处理污水对炉渣焦碳塑料颗粒进行了载体实验比较结果表明塑料颗粒较易流化但稍有流失载体挂膜效果焦碳略优于炉渣塑料效果最差有机物降解作用焦碳炉渣两者的去处率相当塑料效果最差李探微等还考察了不同级配的载体对床内氧传质的影响结果表明载体中投配部分大颗粒有利于氧在水中的转移反应器条件不同最佳颗粒尺寸级配也不相同蔡建安等发现在气升式流化床反应器中使用粗粒焦碳与细粒石英砂组成的混合载体来处理废水有良好的效果与单一载体相比不同粒径级配的混合载体容积负荷高不易流失有利于载体挂膜和氧的转移传质可降低曝气能耗在研究生物流化床处理高浓度化工废水时发现颗粒活性炭流化床比以砂粒作载体的流化床具有更高的抗冲击负荷的能力也能更迅速地启动生物膜特性研究等对生物流化床进行了理论分析认为生物膜有一个最理想的厚度可以使废水中污染物的去除效率最高周平等也对生物膜厚度对流化床反应器处理性能的影响进行了分析发现载体生物膜较薄时虽然膜内传质阻力较小但由于此时生物浓度也较低故处理效果较差出水浓度较高而当载体生物膜较厚时一方面由于膜内传质阻力较大另一方面由于为维持床高而排出的载体量过大导致床内生物浓度下降故处理效果也不好出水浓度较高等以砂子和玻璃这两种不同的载体来测定最佳生物膜活性的影响因素结果发现生物膜活性受到液一固传质及载体的粗糙性的强烈影响潘涛等通过工业规模的三相生物流化床试验探讨了载体表面生物膜厚度与有机物去除速率容积负荷及污泥浓度等传统参数之间的必然联系证实了生物膜厚度是描述反应器行为的关键参数揭示了三相生物流化床高处理效率的实质是微生物浓度高高浓度难降解有机废水处理中的应用研究郑礼胜等人在利用好氧生物流化床处理生活污水的中试中平均去除容积负荷达王志盈等报道采用下向流内循环生物流化床反应器在溶解氧下由进水时的降低至去除率高达叶正芳等用曝气生物流化床对煤气化废水进行处理研究发现对平均值为挥发酚为的煤气化废水经过处理后其出水降为挥发酚其运行效果好运行稳定抗种击负荷强是一种先进的永处理技术陈怡等进行了曝气生物流化床技术在氨氮废水和高浓度有机废水治理上的应用研究结果表明石油类挥发酚氨氮和硫化物的去除率分别达到有效地解决了含高浓度氨氮硫化物挥发酚等废水的治理难题生物流化床的发展趋势生物流化床有比表面积大微生物浓度高容积负荷率和污泥负荷率高传质快耐冲击负荷能力强净化能力强等诸多优点随着废水处理技术的不断发展生物流化床在各种废水处理上应用的也越来越广泛高效低耗和处理难降解高浓度有机物废水是生物流化床的发展方向之一然而在微污染水的处理方面国内的研究尚处于起步阶段这也必将成为今后的一大研究趋势参考文献美范气液固流态工程俞正青译北京中国石化出版社蔡建安三相气提式循环流化床处理焦化废水水处理技术耿士锁生物接触氧化生物炭流化床在毛纺印染废水深度处理中的应用环境与开发胡妙生厌氧生物活性炭流化床处理制药废水中国给排水李枝玲丁玉等生物流化床用于废水处理的研究工业水处理郑礼胜内循环相生物流化床处理生活污水中国环境科学王志盈袁林江彭党聪刘超翔等内循环生物流化床硝化过程的选择特性研究中国给排水叶正芳李彦锋李贤真周林成卓仁禧等曝气生物流化床处理煤气化废水的研究陈怡卢建国等曝气生物流化床处理高浓度氨氮废水中国给排水更多活性炭信息广州市鸿生炭业化工有限公司专业生产经营各类型活性炭石灰粉为主拥有完善的质量服务跟踪体系承德双惠活性炭有限公司企业率先通过国际质量体系认证在国内享有盛誉的燕山牌活性炭更多氮信息上海煊仁环保仪器有限公司水质污染和过程监测方面的专家能够提供各种仪器设备或完整的监测系统厦门市吉龙德环境工程有限公司意大利分析仪总代理台湾在线水质产品总代理诚征全国代理