生物曝氣濾池在卷煙廠污水處理工程中的應用探究

馬澤坤

摘 要：生物曝氣濾池在卷煙廠污水處理過程中應用比較廣泛。卷煙廠在通過該工藝技術進行生產(chǎn)的過程中發(fā)現(xiàn)，生物曝氣濾池污水處理工藝具有運行穩(wěn)定、污水處理效率高等一些優(yōu)點。本文主要針對網(wǎng)某卷煙廠污水處理工程中生物曝氣濾池工藝技術的實際應用進行了探討。

關鍵詞：卷煙廠;污水處理;生物曝氣濾池

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）01-0003-02

0 引言

某卷煙廠在實際生產(chǎn)過程中煙葉清洗、設備沖洗、生活污水、鍋爐沖灰等幾個環(huán)節(jié)是主要的污水來源，該企業(yè)每天的污水處理量能夠達到650m3/d[1]。針對污水處理環(huán)節(jié)主要使用的是生物曝氣濾池處理工藝，首先將污水在水解池中進行初步處理，然后再通過生物曝氣濾池進行深度處理。在建設過程中主要使用的是不銹鋼利普罐作為池體的整體結(jié)構，該施工技術不僅能夠有效節(jié)約原料，而且施工周期也相對較短，外觀的美觀性能夠得到有效保障。生物曝氣濾池主要使用的材料為經(jīng)過嚴格篩選的頁巖陶粒，污水處理過程中采取上進下出的方式，并在池底實現(xiàn)曝氣處理，整個過程采取逆向流動方式。

1 運行效果分析

1.1 調(diào)試運行

該卷煙廠生物曝氣濾池于2002年開始投產(chǎn)運行。主要采取的是直接進水啟動掛膜方式進行污水處理。設備運行第1周該卷煙廠及污水進水量嚴格的控制在5～10m3/h的范圍內(nèi)，在第2周將進水量提升到了20m3/h，設備運行第3周按照25m3/h的進水量運行，成功掛模式在第4周完成[2]。該生物曝氣濾池由于采取的是經(jīng)過嚴格篩選的頁巖陶粒，其表面粗糙度較大，而且內(nèi)部小孔肉眼可見，這些微孔能夠為污水提供充足流動，因此其吸附能力非常強。圖1所示為設備運行第2周進出水口位置CODCr實際變化規(guī)律。觀察圖1可以發(fā)現(xiàn)，出水口位置CODCr前三天相對比較低，這主要是因為頁巖陶粒的吸附作用發(fā)揮效果，而從第4天開始沖水口位置的CODCr明顯增加，由此可以知道在第4天時頁巖陶粒的吸附作用明顯下降，而且逐漸形成了生物膜，并開始充分發(fā)揮降解作用。

1.2 穩(wěn)定運行分析

在進入穩(wěn)定運行階段后通過觀察可以發(fā)現(xiàn)，生物曝氣濾池能夠高效去除污水中的CODCr，而且平均去除率能夠達到82%以上，出水口位置CODCr嚴格的控制在了75mg/L以下。這也充分說明，在污水水質(zhì)不斷變化的情況下生物曝氣濾池都能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定運行。

1.3 進水有機負荷對CODCr去除效率的影響

在針對設備運行過程中進水CODCr容積負荷不同狀況下出水位置CODCr平均值以及平均去除效率進行分析可以知道。設備在正常運行條件下，進水負荷不會對CODCr去除效率產(chǎn)生明顯影響，而且整體的去除率能夠維持在90%。

1.4 反沖洗對生物曝氣濾池運行影響分析

該卷煙廠在針對生物曝氣濾池多年的運行狀況進行統(tǒng)計分析后發(fā)現(xiàn)，生物曝氣濾池的運行會受到反沖洗的嚴重影響。而在反沖洗過程中沖洗周期、強度等會對最終反沖洗效果起到?jīng)Q定性作用，保證反沖洗強度一定的條件下，進水有機負荷、進水SS與反沖洗周期存在緊密聯(lián)系，鑒于此，在針對設備進行運行管理的過程中，反沖洗周期并不是一個固定值，在水質(zhì)不斷變化的過程中，反沖洗周期也會產(chǎn)生相應變化。

針對設備運行過程中調(diào)整反沖洗周期對反沖洗周期的影響作用進行了分析。當反沖洗周期設置為12h，且設備處在正常運行條件下，通過人為因素干預將反沖洗周期調(diào)整到24個h，反沖洗周期調(diào)整完畢，設備正常運行了14個h，在這個時間段內(nèi)出水口位置SS、CODCr都處在正常范圍內(nèi)，而且通過觀察發(fā)現(xiàn)曝氣呈現(xiàn)出均勻狀態(tài);隨便設備運行時間的延長出現(xiàn)了不均勻曝氣現(xiàn)象，而且出水口位置的SS、CODCr逐漸升高。當進入第2個運行周期后，設備運行超過12個h開始出現(xiàn)不均勻曝氣現(xiàn)象，而且不均勻程度也在逐漸增加，從持續(xù)觀察可以發(fā)現(xiàn)，曝氣池內(nèi)部氣泡產(chǎn)生量非常少，水質(zhì)也開始逐漸惡化，并出現(xiàn)了渾濁現(xiàn)象，懸浮物沉淀現(xiàn)象結(jié)果，在連續(xù)運行5天后，將反沖洗周期調(diào)節(jié)到12h，生物曝氣濾池逐漸恢復了正常運行狀態(tài)。通過上述試驗可以發(fā)現(xiàn)，生物曝氣濾池的運行效果在很大程度上直接取決于反沖洗周期[3]。

1.5 生物曝氣濾池生物相特性分析

針對生物曝氣濾池實施鏡檢后發(fā)現(xiàn)，在曝氣濾池中形成的生物膜，其上面除菌膠團外表面附著了大量的絲狀菌、線蟲等，而且在頁巖陶粒上面CODCr相對較高的緩沖水層中也發(fā)現(xiàn)了大量輪蟲，通過分析初步認為，上述幾種生物主要是在沖洗作用脫離了生物膜，最終進入到該水層中。獨縮蟲在陶粒填料的頂部生物膜中含量非常多，通過顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)分布呈現(xiàn)密集狀態(tài)，其密度相對較大，非常容易出現(xiàn)沉淀現(xiàn)象，但是其核心位置呈現(xiàn)出黑色，破碎比較困難，這主要是因為大量聚集的獨縮蟲而導致。觀察頁巖陶?？梢园l(fā)現(xiàn)，顆粒在離開水面之后，陶粒的表面附著著一層生物膜，而且顏色呈現(xiàn)出深色。將其放置到蒸餾水中進行詳細觀察后發(fā)現(xiàn)，陶粒的表面附著的生物膜呈現(xiàn)出淺色絨毛狀，而且向外逐漸伸展，陶粒的表面附著的生物膜并沒有呈現(xiàn)出均勻分布狀況，而是呈現(xiàn)出叢簇狀，而且程度都處在了2～4mm之間，其根系主要是分布在陶粒的孔隙內(nèi)部，利用玻璃棒進行攪動之后發(fā)現(xiàn)，同一個陶粒上面相對較大的團簇非常出現(xiàn)脫落現(xiàn)象，而且在陶粒上面附著的生物膜并不是同時脫落。生物膜的這種附著狀態(tài)能夠有效促進生物汲取水分營養(yǎng)物質(zhì)和溶解氧，也能夠?qū)ξ镔|(zhì)的傳質(zhì)作用起到促進作用，進一步提升對懸浮物質(zhì)的吸附能力。生物曝氣濾池就是充分利用這種作用來去除污水中的懸浮物。另外，在卷煙廠生物曝氣濾池實際使用的是頁巖陶粒來作為填料，這種填料本身的粒徑相對較大，而且內(nèi)部具有較大空隙，能夠發(fā)揮出空氣的擾動作用，由此就會對調(diào)料的過濾作用產(chǎn)生一定的干擾，而生物曝氣濾池之所以能夠發(fā)揮出良好去除懸浮物質(zhì)的作用主要是取決于生物膜的生物絮凝作用，而生物膜在形成過程中由于呈現(xiàn)出向外伸展的狀態(tài)，導致陶粒內(nèi)部的孔隙通道被大量填充，在這種情況下使得生物膜對懸浮物質(zhì)的粘附作用增強，生物的絮凝作用也進一步提升。

由于在生物曝氣濾池內(nèi)部水流主要呈現(xiàn)出推流式流動狀態(tài)，在水的流動方向上微生物按照高度的優(yōu)勢不同分布，而且在水流方向上生物膜上附著的異養(yǎng)菌和硝化細菌也會出現(xiàn)一定的變化，根據(jù)相關的研究發(fā)現(xiàn)，異養(yǎng)菌在生物曝氣濾池的進水端占據(jù)絕對優(yōu)勢，而硝化細菌則在生物膜上占據(jù)絕對優(yōu)勢。

1.6 氧的利用率高

在污水處理過程中應用的活性污泥法，穿孔管曝氣氧的轉(zhuǎn)移效率僅僅能夠達到6%，但是生物曝氣濾池能夠?qū)⒀醯霓D(zhuǎn)移效率提升到17%左右，這與生物曝氣濾池的傳質(zhì)有很大的聯(lián)系。生物曝氣濾池中調(diào)料通道并沒有實現(xiàn)上下貫穿，從而使得氣泡上升處在隨機狀態(tài);而且陶粒會對上升的氣泡形成剪切作用，導致其形狀發(fā)生較大變化，氣泡的大小也會產(chǎn)生變化，由此就使得氧的利用效率增加[4]。

2 結(jié)語

綜上所述，在卷煙廠的污水處理過程中應用生物曝氣濾池能夠發(fā)揮出良好的處理效果，而且設備本身的運行具有穩(wěn)定性和可靠性強的特征。但是在實際進行生物曝氣濾池設備管理的過程中，必須要對設備的反沖洗周期進行合理設置，對各項運行參數(shù)進行嚴格控制，這樣才能保障生物曝氣濾池的污水過濾作用得到充分發(fā)揮，有效提升了卷煙廠的污水處理水平。

參考文獻

[1] 陸洪宇，馬文成，張梁，等.曝氣生物濾池深度處理混合印染廢水[J].環(huán)境工程學報，2013（07）：2409-2413.

[2] 黃瑞敏，盧開聰，林德賢，等.曝氣生物濾池對皮革廢水中氨氮去除的研究[J].皮革化工，2005（03）：21-24.

[3] 楊光.卷煙廠綜合廢水處理技術現(xiàn)狀研究[J].科技與企業(yè)，2014（03）：126+128.

[4] 王劉煜，李冬，曾輝平，等.生物濾池同步凈化低溫高鐵錳氨氮地下水[J].中國環(huán)境科學，2019（08）：3300-3307.