曝氣生物濾池淺議

曲 藝

（吉林市輝發(fā)河污染防治領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室 吉林 吉林 132001）

在上世紀(jì)九十年代，廢水的生物處理過(guò)程中，活性污泥就已經(jīng)得到了很好的運(yùn)用，曝氣生物濾池在當(dāng)時(shí)就已經(jīng)是更先進(jìn)的一種污水處理方法了?；钚晕勰喾m然是一種比較成功的污水處理方法，但是它有一定的局限性，相比之下，曝氣生物濾池使用顆粒狀介質(zhì)，在八、九十年代的各種方法中，體現(xiàn)出它的優(yōu)勢(shì)，占地面積小、構(gòu)筑物簡(jiǎn)單和處理高有機(jī)負(fù)荷的能力。于是成了現(xiàn)有污水處理工作中較為理想的方法。

在生物學(xué)反應(yīng)器的歷史上，曝氣在水中的起源可以追溯到曝氣反應(yīng)器發(fā)展的開(kāi)端，曝氣反應(yīng)器使用了緊挨二沉池的浸沒(méi)的巖板層。那時(shí)是把曝氣頭浸沒(méi)在水中，把塑料填充物隨意填滿，可以說(shuō)是一種簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)，但是這種簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)，在我們現(xiàn)代的處理設(shè)備中仍然在使用著。在數(shù)年之后，德國(guó)引進(jìn)了過(guò)濾池，為了提高過(guò)濾池單位面積或者單位體積內(nèi)微生物的含量，就采用了比較面積比較大的礦渣，這樣一來(lái)，含量提高，處理效果也對(duì)應(yīng)的提高了。在現(xiàn)階段，與其他的固定膜法相比，曝氣生物濾池能夠?qū)崿F(xiàn)固體分離，也能實(shí)現(xiàn)好氧生物處理，所以可以在一個(gè)單一的單元內(nèi)實(shí)現(xiàn)碳的轉(zhuǎn)化、固體過(guò)濾和硝化作用，另外，通過(guò)改變反應(yīng)器，利用厭氧區(qū)域的反應(yīng)作用，也能使反硝化作用和磷酸鹽發(fā)生改變。

為了研究曝氣生物濾池系統(tǒng)中特定介質(zhì)的類型，我通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的試驗(yàn)?zāi)Ｐ蛠?lái)說(shuō)明入水可溶性化學(xué)需氧量以及出水可溶性化學(xué)需氧量還有反應(yīng)程度。

首先制作兩個(gè)相同高度相同直徑的反應(yīng)器，要考慮到設(shè)計(jì)的直徑，因?yàn)樗鸬较拗品秶淖饔?。這樣的話，范圍內(nèi)的結(jié)論值適用于建造更大型的反應(yīng)器。在反應(yīng)器的底部中間位置，安裝一個(gè)五公分左右的過(guò)濾器噴嘴，在底部的周圍平均安裝三個(gè)相同的噴嘴，這四個(gè)噴嘴用來(lái)為處理居民的生活污水曝氣。利用形狀和大小相同的再循環(huán)利用聚丙烯做介質(zhì)，但是，其中一個(gè)漂浮介質(zhì)是純粹由聚丙烯組成的、懸浮的、相對(duì)密度小于一；另一個(gè)是浸沒(méi)介質(zhì)，它包含聚丙烯和碳酸鈣等，相對(duì)密度大于一。設(shè)備安裝完畢后，把普通居民生活污水通入反應(yīng)器，開(kāi)始時(shí)，為了讓模型的狀態(tài)處于穩(wěn)定期，氣液比不宜過(guò)大，流量也要有一定的限制，大概反應(yīng)初期的幾周之后，運(yùn)行會(huì)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)一段時(shí)間，這時(shí)，每天基本的反沖洗過(guò)程會(huì)去除多余的微生物。在接下來(lái)的穩(wěn)定期內(nèi)，小幅增加單位流量，同時(shí)，讓反應(yīng)器的處理污水的溫度始終維持在一個(gè)恒定的溫度范圍之內(nèi)，避免溫度變化帶來(lái)的影響。并在每天早上穩(wěn)定期過(guò)后進(jìn)行取樣。需要注意的是，為獲得反應(yīng)器的可溶性化學(xué)需氧量曲線，應(yīng)從支流管道的取樣口和出水管，在交叉的時(shí)間段取樣。在那時(shí)測(cè)量被過(guò)濾的樣本和濾液的化學(xué)需氧量。

在模型試驗(yàn)的過(guò)程中，最大的可溶性化學(xué)需氧量去除率可以達(dá)到九成，但是當(dāng)浸入到污水中的介質(zhì)的化學(xué)需氧量去除率穩(wěn)定值超過(guò)一半以上時(shí)，并且浮在水面上的介質(zhì)的化學(xué)需氧量穩(wěn)定值也上升至四分之三時(shí)，最大化學(xué)需氧量去除率才會(huì)下降。待試驗(yàn)?zāi)Ｐ头€(wěn)定后，控制污水浸入試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷乃俣龋?dāng)速度較低時(shí)，水中的介質(zhì)和水面上的介質(zhì)穩(wěn)定值都在較高的范圍內(nèi)小幅變化著，并且趨于穩(wěn)定。但把污水的進(jìn)入的單位時(shí)間內(nèi)的流量調(diào)高時(shí)，可溶性化學(xué)需氧量去除率也隨著流量的調(diào)高不斷降低，水中的浸沒(méi)的介質(zhì)和表面漂浮的介質(zhì)的化學(xué)需氧量去除率基本為原來(lái)的一半。根據(jù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，可以得出典型的化學(xué)需氧量的濃度曲線，當(dāng)液體流入反應(yīng)器的量和化學(xué)需氧量變成限制因素時(shí)，曲線的指數(shù)是減少的，這也說(shuō)明了，這時(shí)，最大去除率發(fā)生在反應(yīng)器的底部。而后，同一數(shù)值的對(duì)數(shù)圖則呈現(xiàn)出接近一次函數(shù)的形態(tài)，這也正應(yīng)和了水利知識(shí)基礎(chǔ)，也就是說(shuō)，在好氧固定膜反應(yīng)器中，全部反應(yīng)比率都是一次函數(shù)。