關(guān)于研究曝氣生物濾池污水處理技術(shù)

    工業(yè)廢水中COD濃度高，經(jīng)二級處理后直接排入水體或進(jìn)入污水處理廠，將造成接納水體有機(jī)物濃度升高，高濃度的有毒物和難降解物質(zhì)抑制微生物和水生動(dòng)植物的生長，最終危及水環(huán)境自凈能力和污水處理廠的正常運(yùn)行。且將BAF作為超濾的預(yù)處理工藝可大大提高超濾膜的性能，有效降低了膜污染。李魁曉等采用BAF工藝對某城市污水處理廠二級生化處理出水進(jìn)行深度處理。

　　曝氣生物濾池(BAF)是一種集物理過濾、化學(xué)吸附和生物氧化為一體，環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、高效、節(jié)能的新型生物膜污水處理技術(shù)。在工業(yè)廢水深度處理方面，BAF中高濃度的微生物、復(fù)雜的生物種類與結(jié)構(gòu)以及良好的截污過濾能力，使其被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)有機(jī)廢水深度處理中。曝氣生物濾池(BAF)是一種集物理過濾、化學(xué)吸附和生物氧化為一體，環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、高效、節(jié)能的新型生物膜污水處理技術(shù)。在工業(yè)廢水深度處理方面，BAF中高濃度的微生物、復(fù)雜的生物種類與結(jié)構(gòu)以及良好的截污過濾能力，使其被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)有機(jī)廢水深度處理中。

　　填料粒徑對BAF的處理效能和運(yùn)行周期都有重要影響，填料粒徑越小，處理效果越好，但填料粒徑較小時(shí)，濾池容易堵塞，運(yùn)行周期相對較短，需頻繁反沖洗，且不易發(fā)揮填料深層的作用。填料的密度大小關(guān)系到生物濾池反沖洗強(qiáng)度的大小，密度越大，反沖洗強(qiáng)度越大，則需要的能量消耗越大。在國外，Kent和Williams等人依據(jù)BEWA(theBritishEffluentandWaterAssociation)標(biāo)準(zhǔn)，對常見的7種可用作BAF的填料進(jìn)行了系統(tǒng)試驗(yàn)分析，認(rèn)為Arlita(膨脹球形粘土)最適合作為BAF的填料。在國內(nèi)，對BAF填料的研究主要以陶粒為主。曹春艷等通過實(shí)驗(yàn)對沸石、活性炭、建筑陶粒、工程陶粒四種填料的研究，表明在水力停留時(shí)間為1.5h，進(jìn)水COD為150mg/L，有機(jī)負(fù)荷為0.74kgCOD/(m3·d)時(shí)，工程陶粒是BAF的最佳濾料。其他研究人員對一些新型的陶粒填料如粘土陶粒、納米改性陶粒、陶土(高嶺土)陶粒、粉煤灰陶粒等進(jìn)行BAF試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，陶粒填料與具有規(guī)則形狀的有機(jī)填料相比，具有強(qiáng)度大、空隙率大、比表面積大、化學(xué)穩(wěn)定性好、生物附著性強(qiáng)、截污能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。在實(shí)際工程中，應(yīng)用球形輕質(zhì)多孔生物陶粒取得了良好的效果，目前國內(nèi)有數(shù)10個(gè)BAF采用其作為填料，從實(shí)際運(yùn)行的效果分析，都能滿足設(shè)計(jì)的要求。

　　一、含氟水處理工藝

　　一種含氟水的處理工藝，它采用固定床粉煤灰吸附的方法可使高氟飲用水達(dá)到含氟1mg/l以下的飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，采用漿態(tài)床吸附法可以使磷肥廠的含氟700—1000mg/L的工業(yè)廢水達(dá)到含氟20mg/L以下的排放標(biāo)準(zhǔn)。含氟灰可用作制備建筑砌塊或磚，不會(huì)造成二次污染，從而達(dá)到以廢治廢的目的。該法與現(xiàn)有的石灰沉淀法相比投資僅為其22%，成本僅為其69%。

　　二、含氟飲用水的處理方法

　　江蘇蘇北徐州、連云港、宿遷等地區(qū)地下水含氟量較高，一般在10mg/L左右。一些地方長期飲用高氟水，引起了以氟斑牙和氟骨癥為主要特征的慢性全身性疾病，也即地方性氟中毒?？梢娊捣乃?，減少機(jī)體對氟的攝入量，達(dá)到有效控制地方性氟病流行尤為重要。

　　降氟改水措施主要有改換低氟水源或采用物理、化學(xué)方法降低飲水的含氟量。一般情況下病區(qū)附近沒有低氟水源可用，大規(guī)模引水工程投資很大，一時(shí)難以實(shí)現(xiàn)。而采用物理、化學(xué)方法降氟工藝，目前被各國采用的主要有以下幾種方法：

　　1、活性氧化鋁吸附過濾;

　　2、骨炭吸附過濾;

　　3、鋁鹽混凝沉淀;

　　4、電絮凝;

　　5、電滲析和反滲透等。

　　BAF對水力負(fù)荷、pH等具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。反沖洗對BAF的凈化效能沒有明顯影響。劉轉(zhuǎn)年等采用上流式曝氣生物濾池與超濾(BAF/UF)組合工藝對西安市鄧家村污水處理廠的二級出水進(jìn)行深度處理，考察了對COD、NH3-N、色度、濁度的去除效果。結(jié)果表明，在進(jìn)水流量為1L/h、氣水比為3∶l、溫度為20～25℃、pH值為7.83～7.99的條件下，當(dāng)進(jìn)水COD、NH3-N、色度、濁度分別為41.83mg/L、23.12mg/L、12倍、9NTU時(shí)，BAF出水COD、NH3-N、色度和濁度分別為25.67～31.87mg/L、1.41～2.56mg/L、9～11倍和2.01～3.25NTU，平均去除率分別為35%、90%、16%和69%;再經(jīng)UF工藝處理后，分別降至15.31～17.85mg/L、1.38～2.44mg/L、5～7倍和0.03～0.1NTU，平均去除率分別為4l%、4%、40%、98%。BAF/UF組合工藝對COD、NH3-N、色度和濁度的平均去除率分別為60%、92%、50%和99%，結(jié)果表明，在進(jìn)水COD為25～35mg/L、色度為15～30、濁度約為8NTU的條件下，當(dāng)O3投加量為5～6mg/L、BAF的水力停留時(shí)間為1～1.5h時(shí)，出水COD<30mg/L、色度<5、濁度<1NTU，出水水質(zhì)可滿足生產(chǎn)工藝對回用水的水質(zhì)要求。

　　膜分離技術(shù)：

　　膜分離技術(shù)是指在分子水平上不同粒徑分子的混合物在通過半透膜時(shí)，實(shí)現(xiàn)選擇性分離的技術(shù)，半透膜又稱分離膜或?yàn)V膜，膜壁布滿小孔，根據(jù)孔徑大小可以分為：微濾膜(MF)、超濾膜(UF)、納濾膜(NF)、反滲透膜(RO)等，膜分離都采用錯(cuò)流過濾方式。

　　膜分離過程：膜是每一膜過程的核心部件，它可以看成是兩相之間一個(gè)具有透過選擇性的屏障，或看作兩相之間的界面，膜分離過程可由下圖示意，相1為原料或上游側(cè)，相2為滲透物或下游側(cè)。原料混合物中某一組分可以比其他組分更快的通過膜而傳遞到下游側(cè)，從而實(shí)現(xiàn)分離。

　　膜分離技術(shù)由于具有常溫下操作、無相態(tài)變化、高效節(jié)能、在生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生污染等特點(diǎn)，因此在飲用水凈化、工業(yè)用水處理，食品、飲料用水凈化、除菌，生物活性物質(zhì)回收、精制等方面得到廣泛應(yīng)用，并迅速推廣到紡織、化工、電力、食品、冶金、石油、機(jī)械、生物、制藥、發(fā)酵等各個(gè)領(lǐng)域。分離膜因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和性能，在環(huán)境保護(hù)和水資源再生方面異軍突起，在環(huán)境工程，特別是廢水處理和中水回用方面有著廣泛的應(yīng)用前景.