導(dǎo)流曝氣生物濾池在污水處理中的應(yīng)用

劉  飛

（貴州長(zhǎng)城環(huán)保科技有限公司, 貴陽(yáng) 550000）

摘要：導(dǎo)流曝氣生物濾池是根據(jù)導(dǎo)流曝氣生物過(guò)濾原理，采用一定工藝及流程制作而成的一種污水處理過(guò)濾池，該濾池技術(shù)已獲國(guó)家專(zhuān)利（專(zhuān)利號(hào)：ZL200420033672.4）。濾池結(jié)構(gòu)為U型雙錐導(dǎo)流式，內(nèi)錐為生物接觸氧化區(qū)，外錐為生物過(guò)濾區(qū)。濾池的技術(shù)關(guān)鍵是將生物氧化、生物過(guò)濾和沉降回流結(jié)合在一起，通過(guò)反沖洗再生實(shí)現(xiàn)濾池周期性運(yùn)行。在污水的二級(jí)或三級(jí)處理的實(shí)際應(yīng)用中，充分地顯示出其處理效果好、負(fù)荷高、占地面積少、基建投資低、運(yùn)行費(fèi)用少等優(yōu)點(diǎn)，其出水水質(zhì)達(dá)到或優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)中水回用。

關(guān)鍵詞： 導(dǎo)流曝氣生物濾池；污水；中水回用

1  導(dǎo)流曝氣生物過(guò)濾技術(shù)的背景

曝氣生物過(guò)濾技術(shù)于80年代初出現(xiàn)在歐洲，其突出的特點(diǎn)是在一級(jí)強(qiáng)化處理的基礎(chǔ)上，將生物氧化和過(guò)濾結(jié)合在一起，濾池后不設(shè)沉淀池，通過(guò)反沖洗再生實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的周期性運(yùn)行。由于曝氣生物過(guò)濾技術(shù)具有良好的性能，其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，在經(jīng)歷了80年代中、后期的較大發(fā)展后，90年代初這種工藝已基本成熟。在污水的二級(jí)或三級(jí)處理中，曝氣生物過(guò)濾技術(shù)體現(xiàn)出處理負(fù)荷高、出水水質(zhì)好、占地面積省等特點(diǎn)。90年代以后，曝氣生物過(guò)濾技術(shù)發(fā)展很快，派生出多種工藝型式。貴州長(zhǎng)城環(huán)保科技有限公司經(jīng)過(guò)多年的研制和實(shí)踐，開(kāi)發(fā)研制出了獲國(guó)家專(zhuān)利的新工藝、新技術(shù)產(chǎn)品“導(dǎo)流曝氣生物濾池”（專(zhuān)利號(hào)：ZL200420033672.4）。

我國(guó)在污水處理中采用的工藝技術(shù)繁多，也取得了一定成效，然而不少污水處理項(xiàng)目建成后并不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，較長(zhǎng)期地處于停機(jī)或半停機(jī)狀態(tài)。其主要原因一是工藝技術(shù)或設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)不過(guò)關(guān)，不能保證污水處理后各項(xiàng)指標(biāo)全面達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)；二是建成后的項(xiàng)目運(yùn)行費(fèi)用高，使用單位無(wú)力承受昂貴的運(yùn)行費(fèi)用。這樣的結(jié)果不但不能獲得應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)保效益，相反造成國(guó)家在污水處理項(xiàng)目上資金投入的嚴(yán)重?fù)p失。面對(duì)這種情況，2003年國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家環(huán)保局在珠海組織了污水處理新工藝、新技術(shù)的遴選工作。并撥專(zhuān)款在中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院設(shè)立課題，在國(guó)家發(fā)改委項(xiàng)目評(píng)審中心監(jiān)督下，從國(guó)內(nèi)和國(guó)外污水處理工藝、技術(shù)和設(shè)備中，經(jīng)反復(fù)對(duì)比，多次審查、現(xiàn)場(chǎng)認(rèn)定，最后認(rèn)定出污水處理過(guò)程具有創(chuàng)新性、技術(shù)水平具有前瞻性、工程應(yīng)用具有可靠性、地域應(yīng)用具有代表性、實(shí)際操作具有穩(wěn)定性、工程建設(shè)與運(yùn)行具有經(jīng)濟(jì)性的新工藝、新技術(shù)七項(xiàng)，這七項(xiàng)技術(shù)被國(guó)家發(fā)改委列為今后污水處理國(guó)債項(xiàng)目和國(guó)家項(xiàng)目的必選技術(shù)，目前正在編寫(xiě)大綱和有關(guān)資料。貴州長(zhǎng)城環(huán)保科技有限公司開(kāi)發(fā)研制的“導(dǎo)流曝氣生物濾池”被列入了遴選出的七個(gè)項(xiàng)目之一。這已充分地說(shuō)明，國(guó)家和環(huán)保專(zhuān)家對(duì)導(dǎo)流曝氣生物濾池在污水處理中的應(yīng)用是十分重視和肯定。

2  導(dǎo)流曝氣生物濾池的原理

貴州長(zhǎng)城環(huán)保科技有限公司研制的導(dǎo)流曝氣生物濾池充分借鑒了污水處理接觸氧化法、給水快濾法和阿基米德定律的設(shè)計(jì)思路，集曝氣、快速過(guò)濾、懸浮物截留、定期反沖洗、清污分流、消毒殺菌等特點(diǎn)于一體。其工藝原理為在濾池中裝填粒徑較小的粒狀濾料，濾料表面上生長(zhǎng)著好氧生物膜。當(dāng)污水流經(jīng)濾層時(shí)，濾料上高濃度生物膜的生物氧化能力對(duì)污水中的污染物進(jìn)行快速降解，此為生物降解過(guò)程；同時(shí)，當(dāng)污水流經(jīng)濾層時(shí)，由于濾層的截留及生物膜的生物絮凝綜合作用，使污水中的懸浮物得以有效截留，保證濾池出水的SS達(dá)標(biāo)，此為截留作用；導(dǎo)流曝氣生物濾池通過(guò)生物氧化降解過(guò)程及截留作用實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物的去除。由于污水在生物接觸氧化區(qū)由上而下，在生物過(guò)濾區(qū)由下而上穿過(guò)濾料層，借助于生長(zhǎng)在濾料表面的微生物菌群吸附來(lái)降解污水中的含碳有機(jī)物和硝化氨氮，與此同時(shí)，濾料層還有效地截留隨污水進(jìn)入的SS和脫落的生物膜，最終出水經(jīng)消毒殺菌后，達(dá)標(biāo)排放或中水回用。

導(dǎo)流曝氣生物濾池的形式為U型雙錐導(dǎo)流曝氣池，內(nèi)錐為生物接觸氧化區(qū)，外錐為生物過(guò)濾區(qū)。濾池底部設(shè)有濾池反沖洗空氣管和水管，污水自上而下進(jìn)入內(nèi)錐及生物接觸氧化區(qū)內(nèi)，空氣在導(dǎo)流曝氣過(guò)濾池中自下而上，在裝有填料的接觸氧化區(qū)內(nèi)對(duì)流接觸氧化，接觸氧化后的水在內(nèi)錐的導(dǎo)流作用下進(jìn)入外錐及生物過(guò)濾區(qū)。

在導(dǎo)流曝氣生物濾池中的對(duì)流接觸氧化區(qū)下部，自養(yǎng)型細(xì)菌如硝化菌占優(yōu)勢(shì)，氨氮在此被硝化。在生物膜內(nèi)部以及部分填料之間的縫隙蓄積的大量活性污泥存在著兼性微生物。因此，在導(dǎo)流曝氣生物過(guò)濾池中可發(fā)生碳污染物的去除，同時(shí)有硝化和反硝化的功能。

導(dǎo)流曝氣生物濾池在運(yùn)行一定時(shí)間之后，由于生物膜的增長(zhǎng)和更新，生物濾料的孔隙將逐步被填充，整個(gè)濾層的阻力（水頭損失）逐步增加，當(dāng)濾層的水頭損失增加到設(shè)定值后，就需對(duì)濾池進(jìn)行氣、水反沖洗，以清除濾層中積存的SS并更新濾料表面的生物膜。因此，導(dǎo)流曝氣生物濾池處于周期性的工作狀態(tài)，用于城市、醫(yī)院等污水處理，其工作周期一般在12～18h之間。

    導(dǎo)流曝氣生物濾池的關(guān)鍵是其是一種高負(fù)荷、淹沒(méi)式、固定化生物膜三相導(dǎo)流反應(yīng)器。它兼有活性污泥法、生物膜法和泥水分流法三者的優(yōu)點(diǎn)，集生物氧化、生物吸附、過(guò)濾、清污分流于一體，處理后的污水各項(xiàng)指標(biāo)可達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)。