二段曝氣生物濾池處理生活污水的試驗研究

劉雪峰

摘 要：隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展和生活水平的提升也越來越高，人們?nèi)粘Ｉ钪信欧诺奈鬯恳苍絹碓蕉?，怎樣對這些生活污水進行有效地處理更是成為了當今社會發(fā)展的關(guān)鍵難題之一。本文主要對二段曝氣生物濾池處理生活污水進行了試驗研究，希望通過本文的研究能夠為我國生活污水的處理工作起到一定的推定作用。

關(guān)鍵詞：二段曝氣生物濾池；生活污水處理；實驗研究

生物濾池是一種應(yīng)用開發(fā)時間比較長上的生活污水處理技術(shù)，其利用生物膜的功能可以花費比較少的成本但是比較高效的完成生活污水處理。而在最近這些年，因為科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展進步，相關(guān)研究人員更是在此基礎(chǔ)之上研究出了曝氣生物濾池這種新的污水處理技術(shù)，而且已經(jīng)開始應(yīng)用并取得了優(yōu)秀的效果。

一、試驗裝置及方法介紹

（一）試驗裝置介紹

本次實驗所使用的二段曝氣生物濾池的裝置組成情況如圖1所示，其濾池直徑為100毫米，高約2米，上層填料高約0.5米5，下層填料高約1米，裝置中間位置有承托層起到分隔作用，并且在承托層以及裝置底部位置均設(shè)有進出口2處，所使用的曝氣方式都是穿孔管的方式，水自上而下流動。并利用氣水聯(lián)合的方式進行反沖洗工作，其工作參數(shù)為：時間約在10到15分鐘之間，每小時需要消耗水資源40到60升，氣每小時需要100L。

（二）試驗方法介紹

本次實驗用水選擇的是哈工大第二校區(qū)里面的檢查井中的生物污水，經(jīng)過測量得到這些生活污水的PH值在6.8～7.5之間，每升污水含有CODCr的數(shù)值約為163～310毫克，SS含量約為134～220毫克，TN元素含量約為49～80毫克，而TP含量約為8.8毫克左右。在完成對濾池填料的掛膜馴化工作之后，需要對供氣量以及供水量進行有效控制，保證它們可以連續(xù)的工作，并根據(jù)標準方法完成對進出水的pH值、TP、TN、SS、CODCr等含量的測量。

二、試驗結(jié)果與討論

（一）生物膜的形成及分析

反應(yīng)器里面填料身上所附著生物膜中的微生物所發(fā)生的氧化分解就是二段曝氣生物濾池處理污水的主要工作原理，而且其還會沿著水流順流而下進行分級捕食，同時生物膜內(nèi)部同樣具有反硝化作用。所以反應(yīng)器是否可以正常工作和生物膜的形成與培養(yǎng)有著密不可分的聯(lián)系。本次實驗的方式選擇先進行7d的悶曝培養(yǎng)，并在每小時進水1.2L以及氣水比3： 1的情況下直接進行曝氣處理，這個時候使用顯微鏡對其進行觀察得到以下結(jié)果，在填料的生物膜上有著大量的線狀細菌、線蟲、輪蟲、變形蟲、草履蟲以及鐘蟲等微生物，并且肉眼觀看生物膜是呈現(xiàn)透明并且淺黃色的，同時在它的邊緣有著絲條狀絮體存在，其膜的厚度大約為75微米，并且出水相對來講也十分穩(wěn)定。到這個時候掛膜工作就已經(jīng)全面完成了。

（二）實驗結(jié)果分析

第一，和生物濾池相比，二段曝氣生物濾池利用分段曝氣的方式，使其反應(yīng)器里面的填料上所附著的微生物的氧化分解作用得到了進一步的提升加強，并且使各項因子的潛力發(fā)揮到了機制，可以更加高速有效地完成污水處理工作。

第二，通過二段曝氣生物濾池完成了生活污水處理工作之后，經(jīng)過測量之后發(fā)現(xiàn)生活污水中各種元素都出現(xiàn)了大量的下降，在出水時，CODCr濃度由進水時的每升163～310毫克下降到了每升22.5～29.5毫克，去除率超過了88.6%，最高去除率甚至達到了將近90.5%，而出水時的SS含量則由每升134～220毫克下降到了18～ 26毫克，去除率達到了94.5%；而且這種生活污水處理方式還有著十分優(yōu)秀的脫氮能力，TN的去除率達到了38.7個百分點。

第三，經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，選擇中孔塑料球作為二段曝氣生物濾池的填料，操作更加方便，同時可以在最短的時間內(nèi)完成掛膜，操作簡單，同時其相比其它材料表面積更大，同時也有著相對更高的空隙率，可以附著的生物數(shù)量更多，抗沖擊能力也十分優(yōu)秀，是一種成本低但工作效率高的生物濾料。

第四，相對來講二段曝氣生物濾池的結(jié)構(gòu)組成更加的簡單，也不需要很大的面積，并且處理之后的出水不需要再次進行二次沉淀就可以直接使用，運行管理起來十分輕松，同時工作效率有比較高，消耗的能源比較少，屬于一種低成本、高效率、簡單方便的生活污水處理方式。

（三）供氣量對處理效果的影響

和其他生物濾池技術(shù)相比二段曝氣生物濾池在對生活污水進行處理的時候，其工作效率會受到供氣量比較大的影響，尤其是一旦下部進氣口出現(xiàn)供氣量太大情況的時候，其污水處理成效會出現(xiàn)特別顯著的下滑。因此，在通過二段曝氣生物濾池對生活污水進行處理的時候需要保證氣水比在1： 1左右。如果進入量發(fā)發(fā)生增加的時候，應(yīng)該根據(jù)進水情況增加上方進氣口的供氣量，保證供氧充足。

（四）水力停留時間對處理效果的影響

還有一種會對二段曝氣生物濾池生活處理效果產(chǎn)生影響的重要因素就是水力停留時間。而且如圖2所示，隨著水力停留時間的增加，污水中TN、SS以及CODCr等元素的平均去除率也會發(fā)生同步增長的情況，而且當水力停留時間超過4.9h以后，生活污水中TN、SS以及CODCr等元素平均去除率分別約為為26.8%、73.8%、78.4%。這種情況也證明了在本次實驗中對HRT進行適當?shù)难娱L可以使二段曝氣生物濾池對生活污水處理的效果得到有效提升。

三、結(jié)束語

總而言之，隨著時代的發(fā)展和社會的進步，未來人們的所排出的生活污水數(shù)量必將越來越多，但是我國的水資源是有限的，所以，必須通過有效地污水處理技術(shù)對污水進行處理，使其能夠得到重復(fù)利用，而二段曝氣生物濾池技術(shù)就是一種高效的污水處理方式，最大程度的利用這些技術(shù)可以更好的實現(xiàn)水資源的循環(huán)利用，為我們國家的可持續(xù)發(fā)展貢獻更大的力量。

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