接触氧化论文.doc

接触氧化新技术与新工艺研究进展颜伟武汉理工大学土建学院给排水摘要介绍了过去几十年里一些有关生物接触氧化的新方法和研究突破例如二段生物接触法生物絮凝吸附与生物接触氧化法组合用于城市污水处理采用新型中空聚丙烯软性填料纤维生物接触氧化的研究接触氧化法处理小区污水的研究物化接触氧化工艺用于处理废水分流式生物接触氧化去除二级出水的的研究讲解了这些新技术研究的主要特点并分析了其基理理论关键词废水生物接触氧化生物填料污水处理生物接触氧化法也叫浸没式生物膜法由日本小岛贞男博士于年研究成功国内对生物接触氧化的研究可以追溯到年月当时的北京市环境保护科学研究所现名北京市环境保护科学研究院开展了小试研究并提出了生物接触氧化工艺这个称呼年月生物接触氧化法的中试研究通过了技术鉴定鉴定会的规格很高有个单位的名代表参加生物接触氧化工艺用于中水处理在国内也有多年的历史了这几十年来对于生物接触氧化的研究与创新也在不断进行中使接触氧化工艺得到了迅速的发展生物接触氧化的概述与基本处理特征接触氧化顾名思义能在污水与填料表面的生物膜接触的时候氧化污水中的有机物生物接触氧化法是一种高效的水处理工艺由于其兼有活性污泥法和生物膜法的特点且管理简单耐冲击负荷处理效果稳定它降解的能力很强的去除率能达到以上去除率跟容积负荷关系比较大负荷高去除率低负荷低去除率高一般来说设计良好的情况下的容积负荷能差不多能够达到以上的去除率总的说来接触氧化的出水指标跟活性污泥法相当或略差用于中水处理的接触氧化工艺选择较低的容积负荷其出水一般在左右大概是容积负荷和填料种类关系很大国内常用的炉渣填料容积负荷能达到出水接触氧化工艺首先要求进水的不能太高否则容易引起滤料堵塞工艺的出水主要靠后沉淀和砂滤控制运行正常的时候能达到接触氧化有较好的硝化能力当进水氨氮在的时候接触氧化可以实现的去除率工程设计中硝化负荷可采用硝化效率为实现良好硝化有一些外在条件要求比如温度要合适进水要足够低所以实际应用中都采用两级或者更多级的接触氧化串联前面几级用来去除后面的用来硝化用起来效果还不错接触氧化新工艺与技术采用分流式生物接触氧化对去除二级出水的的研究生物接触氧化处理技术的实质之一是在池内充填填料已经充氧的污水浸没全部填料并以一定的流速流经填料填料上布满生物膜在生物膜上微生物新陈代谢功能的作用下污水中大部分有机污染物得到去除污水得到净化接触氧化池在形式上按曝气装置的位置分为分流式和直流式我国从世纪年代引进直流式生物接触氧化处理技术目前该技术除用于生活污水和城市污水的二级处理外还应用于石油化工农药印染纺织轻工造纸食品加工和发酵酿造等工业废水处理都取得了良好的处理效果国外多采用分流式生物接触氧化池分流式接触氧化池就是使污水在单独的隔间内进行充氧在这里进行激烈的曝气和氧的转移过程充氧后污水又缓慢地流经充填着填料的另一隔间与填料和生物膜充分接触这种外循环方式使污水多次反复地通过充氧与接触两个过程溶解氧充足营养条件良好再加上安静的环境非常有利于微生物的生长繁殖但分流式生物接触氧化池填料间水流缓慢冲刷力小生物膜只能自行脱落更新速度慢而且易于形成厌氧层并逐渐增厚可能产生堵塞现象在负荷率高的情况下不宜采用因此分流式生物接触氧化技术目前常用于负荷率低的微污染源水的生物预处理但利用该技术对二级出水进行深度处理的研究还比较少特别是有关该技术去除二级出水中的机理方面的研究目前还非常少因此这方面进行探索是很有必要的分流式生物接触氧化技术对二级出水中的去除效果显著可以在较短的水力停留时间内获得较高的去除率并使系统出水满足城市污水再生利用城市杂用水水质中的洗车清扫要求标准该系统充分发挥了分流式生物接触氧化降解有机物彻底具有脱氮除磷功能的优点加之进水为二级出水负荷率低有效地避免了分流式生物接触氧化生物膜更新缓慢易发生堵塞的缺点取得了良好的处理效果该系统有以下特点挂膜时间短硝化菌培养快挂膜后能很快检测到的明显去除表明生物接触氧化技术由于不存在污泥龄控制问题有利于硝化菌增殖分流式接触氧化工艺对污水处理厂二级出水具有较好的处理效果系统容积负荷越小时对的处理效果越好当水力停留时间为时系统对的平均去除率可达增加水力停留时间系统对的平均去除率有明显提高因此在冬季运行时可适当增加停留时间以保证足够的去除率提高进水质量浓度平均去除率略有下降但下降幅度很小在低进水质量浓度的前提下提高进水质量浓度对平均去除率影响不大随着进水质量浓度的提高系统对的平均去除率呈明显下降的趋势对于低有机负荷的污水处理厂二级出水高的负荷将使硝化菌无法获得足够的溶解氧以及一些无机碳源系统进水质量浓度宜控制在以下系统在去除的过程中对也有进一步的去除出水为左右也完全满足城市污水再生利用城市杂用水水质中的洗车清扫用水的要求标准采用新型聚丙烯软性填料纤维生物接触氧化的研究填料是生物接触氧化法处理废水的关键其性能直接影响处理的效果目前国内外生物接触氧化法净化水质所使用的填料多为硬质材料寿命短密度大工程费用高且容易堵塞采用新型中空聚丙烯纤维作为多孔软性填料它的密度小比表面积大上端可随水流飘动从而可减少工程造价增加微生物生长密度减缓水流对微生物的冲击且填料内填充磁性物质可延长生物膜使用周期减少了二次污染采用新型聚丙烯软性填料纤维生物接触氧化柱有机玻璃柱柱高柱内径填料区长度对实验用生活污水进行净化处理得到不同条件的总磷和化学需氧量的去除效果并确定了生物接触氧化柱处理生活废水的最佳工艺条件在污水浓度不大的情况下温度进水流量曝气量大于污水与微生物有效接触时间为污水在柱内的运行时间为时去除率均在以上最高达当温度为流量为污水与微生物有效接触时间为污水在柱内的运行时间为时总磷去除率均在以上最高可达进水含磷量在之间时采用生物接触氧化柱处理去除率可达到以上实验还表明即使装置出现中断或重新启动的意外情况时生物接触氧化法仍能保持良好的处理效果经过近三个月的实践证明采用生物接触氧化法处理生活污水是可行的此处理工艺十分适合于生活小区低浓度水量不大的生活污水以及城市中小型污水处理厂污水的处理与再利用具有很好的应用前景生物絮凝吸附强化一级处理与生物接触氧化法一体化的研究研究开发和应用占地小基建费用低能耗低的污水处理工艺是城市污水处理工艺的发展方向近年来随着我国城市污水处理厂建设向经济相对落后的中小城镇转移寻求适合中小城镇的污水处理技术显得尤为迫切在众多工艺技术中生物絮凝吸附强化一级处理技术以其水力停留时间短占地少能耗低能较大幅度的提高和去除率等优势得到了广泛关注目前生物絮凝吸附强化一级处理与生物膜工艺联合处理城市污水已成为强化一级处理技术研究中一个新的热点这种工艺是将生物膜工艺串联于其后并辅以过滤技术省去二沉池形成生物絮凝吸附强化一级处理生物膜过滤一体化工艺这一技术是基于分段处理的基本原理利用高负荷段的生物絮凝吸附强化一级处理提高的去除率来降低后续生物膜的处理负荷从而形成一种高效低耗的新型处理工艺这种一体化污水处理工艺不仅适用于污水量在数百至数千的小城镇生活小区而且也适合于污水量上万的中小城市市场前景广阔本试验将生物絮凝吸附强化一级处理与生物接触氧化法组合为一体对城市污水进行处理以探讨这种组合对污染物的去除效果并着重就生物絮凝吸附段的污泥负荷对处理效果的影响进行了分析为进一步装置化提供依据组合工艺流程见下图未经沉淀的生活污水原水进入絮凝吸附池在机械搅拌作用下与活化再生后的回流污泥充分混合经絮凝吸附反应后在沉淀池实现固液分离出水进入生物接触氧化池进行第二级的处理最终出水排放剩余污泥从沉淀池底部排出注段表示强化一级处理段段表示生物接触氧化段在本研究条件下除总磷指标外絮凝吸附强化一级处理段对的平均去除率分别为表明强化一级处理段在大幅度提高去除率的同时也能去除相当一部分的和大大减轻了后续处理工艺的负荷提高了处理效率组合工艺中强化一级处理段和接触氧化段互补作用明显抗冲击负荷能力较强工艺总体的处理效果稳定可靠除总磷以外的所有指标均达到城镇污水处理厂污染物排放标准中的一级标准工艺的总水力停留时间短占地面积小污泥产量低生物接触氧化段气水比小能耗低管理简便二段生物接触氧化法的研究二段生物接触法又称二氧二沉法将传统的生物接触氧化池分为二段第一段充分利用微生物处于对数增长期的吸附特性以低能耗高负荷快速的生物吸附和合成为主能够去除污水中的有机物称为吸附合成期第二段在低负荷下利用微生物的氧化分解作用对污水中残留的有机物进行氧化分解以进一步改善出水水质称为氧化分解阶段污水经座氧化池增加了与填料接触次数同时每座氧化池的流态基本上属于完全混合型可以提高生化效率缩短生物氧化时间适应原水水质的变化使处理水水质趋于稳定另外二段法的二沉池可以弥补中间沉淀池的不足进一步改进处理水水质由于进行了分段可充分发挥同类微生物种群间的协同作用克服不同微生物种群间的拮抗作用故处理效率大大提高工艺特点无污泥回流二段法氧化池的填料上栖息着大量的高活性微生物它们能够高效快速地吸附合成和氧化分解污水中的有机物由于填料上老化的生物膜会不断脱落从而使填料上附着的生物膜能较长时间地保持高活性所以不需污泥回流又由于生化组合池设有二次接触沉淀池它能够高效截留和分离污水中的悬浮物质故也无需再设二沉池污泥产量低无污泥膨胀运行稳定与活性污泥法和氧化沟工艺相比二段法虽然容积负荷高但污泥产量较低主要是因为氧化池内的微生物链比较完整和稳定微生物内源呼吸进行得较充分合成物质被进一步氧化生物填料内部存在缺氧和厌氧区能部分分解转化有机物在活性污泥法中容易产生膨胀的菌种如丝状菌在二段法中不仅不产生膨胀而且能充分发挥其分解氧化能力强的特点但其沉降性能差在曝气池中易随水流出由于二段法的第一段以生物吸附合成为主且生物负荷和活性很高对第二段起到了缓冲和保护作用因此在毒物值冲击下生物膜受到的影响较小而且恢复很快出水水质好运行稳定水力停留时间短具有脱氮功能二段法的生化组合池总停留时间一般要比氧化沟工艺的要短得多二段法还具有去除的功能对于一般的城市污水其去除率能达到工艺流程简洁设备少工程投资低由于二段法没有污泥回流也就不需设污泥回流泵房又由于生化组合池除阀门外没有其他设备所以整个二段法工艺流程简洁设备少工程投资低工艺流程居民生活污水与工业园区经处理的工业污水在管道内混合经格栅提升泵房进入调节池然后依次进入一级氧化池一沉池二级氧化池二沉池和消毒池达标后排入江河污泥从一沉池和二沉池底排入污泥浓缩池经压滤处理后定期排放二段法采用四池联壁式组合结构这样既节省了占地和土建费用又能方便操作管理和运行维护并能减少水头损失使厂区总体布局合理工艺流程简洁流畅二段法在第二段接触氧化池前后各设一座接触沉淀池能够截留污水中的悬浮物质并能将一段和二段完全分开使其各自成为独立系统以充分发挥各自的效能二段生物接触氧化法处理生活污水效果良好该法投资少占地面积小运行操作管理简便在此对于该法的应用二点建议采用间歇曝气提高脱氮除磷效果间歇曝气使生物接触池交替进行好氧厌氧达到脱氮除磷功效应严格控制生物接触氧化池中的溶解氧浓度供氧不足会造成生物膜大范围脱落导致运行失败物化接触氧化工艺处理废水采用物化处理与生化处理相结合的工艺为防止废水中可能存在的纤维或浮石杂质物体进入后续处理系统避免后续处理单元发生沉积和堵塞在废水进口处设置粗细格栅各一套废水通过格栅后进入沉砂池并在沉砂池中去除未被格栅拦截的杂质在废水调节池中对洗水废水进行水质水量的调节经调节后的废水进入物化处理系统去除废水中的悬浮物和部分有机污染物废水经物化处理后进入生化处理系统废水生物处理采用二级生物接触氧化法的工艺通过好氧生物处理去除废水中可以降解的有机物以及大部分色度生化系统出水后进入砂滤池处理去除剩余的悬浮物最后进入清水池达标排放工艺流程如下图所示用物化接触氧化工艺处理废水对色度的去除率均在以上处理出水达到广东省地方标准水污染物排放限值一级标准该工艺在洗水废水的处理中具有良好的应用前景由于洗水废水的碱性较强而锅炉烟气中含有多种酸性气体和多孔性炭粒因此可利用洗水废水对锅炉烟气进行预处理这样既可降低烟气中污染物浓度又可降低废水值并可除去废水中部分有机物和染料分子达到去除有机物和降低色度的目的该处理工艺投资较低吨水投资额为元占地面积小吨水占地面积为运行成本低吨水处理费为元由于洗水废水中含有少量表面活性剂生化处理时会有大量泡沫出现因而设计时应在接触氧化池考虑采取消泡措施采用接触氧化法来处理小区污水采用接触氧化法来处理小区污水试验流程如下采用生物接触氧化法处理小区污水是可行的生物接触氧化反应器的出水低于工艺操作简单运行可靠在经济上和技术上是可行的本实验中所采取的生物接触氧化法不仅污泥产量少而且对的去除有很理想的效果运行非常稳定同时生物接触氧化法处理还便于建造成隐蔽的小型污水处理站具有处理效率高占地少等特点符合小区环境美化的要求处理后的出水经消毒或深度处理后可回用于景观用水绿化用水洗车用水消防用水和地下用水补给等具有广阔的应用前景讨论与结论生物接触氧化在我国经过三十多年的实践及研究现在这项工艺技术还算比较成熟对于处理生活污水和城市污水尤其是在居民小区的污水处理方面很多已成系列化处理效果良好另外生物接触氧化法还广泛应用于石油化工农药印染纺织油麻轻工造纸食品加工和发酵酿造等工业废水处理最近还有关于用跌水曝气生物接触氧化预处理太湖水问题生物接触氧化是介于活性污泥法和生物滤池两者之间的生物处理技术兼有两者的优点因此在这方面的研究肯定会得到污水处理工程领域人们的重视并将有所发展参考文献宋襄翎张欣李继荣牛盾httpdlibeducnkinetkns50detailaspxfilenameHBHG200702020ampdbnameCJFD2007ampfiletitlee7949fe789a9e68ea5e8a7a6e6b0a7e58c96e6b395e5a484e79086e7949fe6b4bbe6b1a1e6b0b4e79a84e7a094e7a9b6生物接触氧化法处理生活污水的研究httpdlibeducnkinetkns50NaviBridgeaspxDBCodecjfdampLinkTypeBaseLinkampFieldBaseIDampTableNameCJFDBASEINFOampNaviLinke58c96e5ada6e4b88ee7949fe789a9e5b7a5e7a88bampValueHBHG化学与生物工httpdlibeducnkinetkns50NaviBridgeaspxDBCodecjfdampLinkTypeBaseLinkampFieldBaseIDampTableNameCJFDBASEINFOampNaviLinke58c96e5ada6e4b88ee7949fe789a9e5b7a5e7a88bampValueHBHG程httpdlibeducnkinetkns50NaviBridgeaspxDBCodecjfdampLinkTypeIssueLinkampFieldBaseIDyearissueampTableNameCJFDYEARINFOampValueHBHG200702ampNaviLinke58c96e5ada6e4b88ee7949fe789a9e5b7a5e7a88b张守彬于衍真邱立平httpdlibeducnkinetkns50detailaspxfilenameAQHJ200704016ampdbnameCJFD2007ampfiletitlee7949fe789a9e68ea5e8a7a6e6b0a7e58c96e68a80e69cafe5a484e79086e4ba8ce7baa7e587bae6b0b4e4b8ade79a84e6b0a8e6b0ae生物接触氧化技术处理二级出水中的氨氮httpdlibeducnkinetkns50NaviBridgeaspxDBCodecjfdampLinkTypeBaseLinkampFieldBaseIDampTableNameCJFDBASEINFOampNaviLinke5ae89e585a8e4b88ee78eafe5a283e5ada6e68aa5ampValueAQHJ安全与环境学报httpdlibeducnkinetkns50NaviBridgeaspxDBCodecjfdampLinkTypeIssueLinkampFieldBaseIDyearissueampTableNameCJFDYEARINFOampValueAQHJ200704ampNaviLinke5ae89e585a8e4b88ee78eafe5a283e5ada6e68aa5李长江刘聚峰徐园园水解酸化httpdlibeducnkinetkns50detailrefaspxfilenameYNHK200702016ampdbnameCJFD2007ampfiletitlee6b0b4e8a7a3e985b8e58c962be4b8a4e7baa7e7949fe789a9e68ea5e8a7a6e6b0a7e58c96e5a484e79086e9ab98e79b90e5baa6e6b0b4e4baa7e59381e58aa0e5b7a5e5ba9fe6b0b4两级生物接触氧化处理高盐度水产品加工废水httpdlibeducnkinetkns50NaviBridgeaspxDBCodecjfdampLinkTypeBaseLinkampFieldBaseIDampTableNameCJFDBASEINFOampNaviLinke78eafe5a283e7a791e5ada6e5afbce5888aampValueYNHK环httpdlibeducnkinetkns50NaviBridgeaspxDBCodecjfdampLinkTypeBaseLinkampFieldBaseIDampTableNameCJFDBASEINFOampNaviLinke78eafe5a283e7a791e5ada6e5afbce5888aampValueYNHK境科学导刊httpdlibeducnkinetkns50NaviBridgeaspxDBCodecjfdampLinkTypeIssueLinkampFieldBaseIDyearissueampTableNameCJFDYEARINFOampValueYNHK200702ampNaviLinke78eafe5a283e7a791e5ada6e5afbce5888a李英杰高永张魁httpdlibeducnkinetkns50detailaspxdbnameCJFD2005ampfilenameHBJZ200502001ampfiletitlee68ea5e8a7a6e6b0a7e58c96e6b395e5a484e79086e5b08fe58cbae6b1a1e6b0b4e68a80e69cafe7a094e7a9b6接触氧化法处理小区污水技术研究httpdlibeducnkinetkns50NaviBridgeaspxDBCodecjfdampLinkTypeBaseLinkampFieldBaseIDampTableNameCJFDBASEINFOampNaviLinke6b2b3e58c97e5bbbae7ad91e5b7a5e7a88be5ada6e999a2e5ada6e68aa5ampValueHBJZ河北建筑工程学院学报httpdlibeducnkinetkns50NaviBridgeaspxDBCodecjfdampLinkTypeIssueLinkampFieldBaseIDyearissueampTableNameCJFDYEARINFOampValueHBJZ200502ampNaviLinke6b2b3e58c97e5bbbae7ad91e5b7a5e7a88be5ada6e999a2e5ada6e68aa5许芝费庆志刘晓旭httpdlibeducnkinetkns50detailrefaspxfilenameZSJS200705017ampdbnameCJFDTEMPampfiletitlee4b88de5908ce5a1abe69699e5bdb1e5938de7949fe789a9e68ea5e8a7a6e6b0a7e58c96e5b7a5e889bae5a484e79086e69588e69e9ce79a84e7a094e7a9b6不同填料影响生物接触氧化工艺处理效果的研究httpdlibeducnkinetkns50NaviBridgeaspxDBCodecjfdampLinkTypeBaseLinkampFieldBaseIDampTableNameCJFDBASEINFOampNaviLinke58780e6b0b4e68a80e69cafampValueZSJS净水技httpdlibeducnkinetkns50NaviBridgeaspxDBCodecjfdampLinkTypeBaseLinkampFieldBaseIDampTableNameCJFDBASEINFOampNaviLinke58780e6b0b4e68a80e69cafampValueZSJS术httpdlibeducnkinetkns50NaviBridgeaspxDBCodecjfdampLinkTypeIssueLinkampFieldBaseIDyearissueampTableNameCJFDYEARINFOampValueZSJS200705ampNaviLinke58780e6b0b4e68a80e69caf田建开张文俊二段生物接触氧化法处理城市污水中国给水排水许萍城市污水生物絮凝吸附强化一级处理技术试验研究北京建筑工程学报