曝氣生物復合濾池工藝研究

金 鑫，王 雪

（新疆克拉瑪依市環境保護局環境科研監測中心站，新疆 克拉瑪依834000）

1 引言

由于城市污水處理主要是一項側重于環境效益和社會效益的工程，在建設和日常運行過程中常常受到資金的限制，同時，隨著城市發展步伐的加快及城市區域的拓展，地價上漲，土地使用也成為污水廠建設的制約因素之一。因此，開展經濟有效的污水處理新工藝，研究與開發新設備，研究適合我國國情的污水處理新工藝，從而降低污水處理投資和運行的費用、節約用地、方便管理，使出水能夠回用，對我國國民經濟和社會發展及環境保護具有十分重要的意義，而且也必將有其巨大的應用范圍和市場。實踐表明，曝氣生物復合濾池工藝是最為經濟有效的城市污水處理方法。

2 試驗概況

試驗采用改進BC工藝的新方法，以海泊河原水為進水，并在后面連接一個曝氣生物復合濾池，流程圖如圖1。

圖1 組合工藝

曝氣生物復合濾池用Φ15cm的有機玻璃柱，其有效容積為15L，纖維球填料的裝填密度為80%，組合填料的裝填密度為60%；由圖1可知，該組合工藝流程為：原水即污水廠進水，依靠重力流入BC工藝池，在BC池中曝氣30min再沉淀15min，上清液經真空泵提升進入第一個曝氣生物復合濾池，出水為二級出水，出水在經過第二個曝氣生物復合濾池，出水即達到回用水標準。

3 試驗過程及結果分析

本實驗主要探討了該組合工藝對原水的處理效果，其主要內容有：（1）研究組合工藝對COD、NH3－N、SS的去除效果，并繪出各去除率的曲線圖；

（2）對組合工藝和污水廠現運行的回用工程作一個簡單的經濟技術比較。

最佳運行參數如下：接觸氧化池中DO控制在2.5mg／L左右，汽水比為3∶1，BC池中 HRT為0.45h；曝氣生物復合濾池HRT為2h；

本實驗主要測定了該組合工藝進出水的有機物、氨氮、懸浮固體各項指標，時間為4月5日至4月18日，共13d左右，數據當天測定，當天記錄、整理，見表1。

表1 組合工藝測得的COD

（1）組合工藝去除有機物的效果，見表2。

表2 組合工藝對CODcr的去除率

結果表示成曲線圖，見圖2。

圖2 組合工藝對CODcr去除效果

可見，該組合工藝去除有機物能力較強，CODcr平均去除率能達到90%左右，處理后水中CODcr均能小于50mg／L，就從去除有機物方面來講，該組合工藝也能滿足污水回用深度處理的處理要求。

（2）組合工藝去除氨氮的效果，見表3。

表3 組合工藝對氨氮的去除率

結果表示成曲線圖，見圖3。

圖3 組合工藝對氨氮的去除效果

可見，城市二級處理出水經組合工藝處理后，對氨氮的去除率平均能達到90%以上，出水也能達到小于10mg／L的回用水水質標準。所以說用該組合工藝來去除高濃度的氨氮是可行的。

（3）組合工藝去除懸浮固體的效果，見表4。

表4 組合工藝對SS的去除率

結果表示成曲線圖，見圖4。

圖4 SS的去除效果

由圖4可知，該組合工藝能去除95%以上的懸浮固體，出水SS能達到＜5mg／L的回用水要求。

4 考察復合填料出水效果

將纖維球填料和組合填料按1∶2的比例組合成復合填料，考察復合填料對城市二級出水深度處理的效果。并增加一個微絮凝池，流程見圖5。

圖5 復合填料流程

具體做法是：污水廠二級處理出水，先流入曝氣微絮凝池，在池中曝氣10min一般為5～6min，絮凝劑用聚鋁，濃度為10～15mg／L，上清液經真空泵提升進入曝氣生物復合濾池，出水即可達到回用水標準。實驗監測結果見表5。

表5 復合填料處理效果

5 經濟技術比較

5.1 經濟比較

本實驗研究的組合工藝處理成本大大降低。該組合工藝中主要的動力費用就是曝氣和真空泵的電耗。而曝氣生物復合濾池沒有回流污泥，運行管理費低，曝氣時間不到傳統活性污泥法的1／2，故可設活性污泥法的運行費用為0.4元／t水，所以曝氣生物復合濾池法的能耗將近為活性污泥法的1／2即0.2元／t水左右；而曝氣生物復合濾池占地面積小，曝氣量較小，能耗也就少，因此該組合工藝的動力消耗費用將低于0.2元／t水。另外，該組合工藝與以上回用工藝相比，基建、設備、人工費用與之相當，因此該組合工藝的處理成本在0.36元／t水左右，要比現運行的工藝低0.21元／t左右。故該組合工藝適合應用于對現行污水廠中水工程的改造上。

5.2 技術比較

該工藝不僅能大幅度降低處理成本，而且在技術上處理后的水能達到回用水的水質標準。曝氣生物復合濾池利用微生物來降解有機物，具有容積負荷高，抗沖擊能力強，運行穩定，操作管理簡便，處理效果好的特點。所以整個工藝深度處理城市二級處理出水效果非常好，它能去除80%COD、70%NH3－N、和95%SS，處理后的水完全可以回用于生活雜用水。

6 結語

（1）本實驗采用曝氣生物復合濾池新工藝進行了對城市污水深度處理回用的研究。在最佳HRT下，運行結果表明，該組合工藝可去除80%COD、70%NH3－N、95%SS，證明了該工藝是城市污水進行深度處理行之有效的方法，處理后的水經過殺菌消毒后完全可以滿足生活雜用水的水質要求。

（2）由于該工藝具有較強的抗沖擊負荷，占地面積小、基建成本低、運行操作簡單，處理效果好等特點，因此它是一種經濟實用的城市污水深度處理回用的工藝，值得深入研究和推廣運用。

（3）該工藝是采用生物法處理的，其優勢是成本較低，但其去除效果受到微生物生長條件的限制。綜合各經濟技術因素，采用生物法還是具有巨大的市場價值，其經濟效益、社會效益和環境效益都能得到充分的發揮。因此，該工藝適合用于對微污染水的深度處理回用上。

［1］ 雷樂成.污水回用新技術及工程設計［M］.北京：化學工業出版社，2002.

［2］ 崔玉川，張東偉.城市污水回用深度處理設施設計計算［M］.北京：化學工業出版社，2003.

［3］ 鄭 俊，吳昊汀，程寒飛.曝氣生物濾池污水處理新技術及工程實例［M］.北京：化學工業出版社，2002.

［4］ 徐亞明，蔣 彬.曝氣生物濾池的原理及工藝［M］.工業水處理，2002（6）：1～5.

［5］ 張 杰，曹相生，孟雪征.曝氣生物濾池的研究進展［J］.中國給水排水，2002，18（8）：26～29.

［6］ 李汝奇，錢 易，孔 波，等.曝氣生物濾池去除污染物的有機機理［M］.環境科學，1999（12）：38～39.

［7］ 國家環保局，國家技術監督局.中華人民共和國國家標準——污水綜合排放標準（GB 8978－1996）［S］.北京：中國環境科學出版社，1997.