生物轉(zhuǎn)盤(pán)在實(shí)際應(yīng)用中的局限性探討

孔德寶

中國(guó)建筑技術(shù)集團(tuán)有限公司 廣東 深圳 518000

一、生物轉(zhuǎn)盤(pán)的基本原理

生物轉(zhuǎn)盤(pán)是一種處理污水的簡(jiǎn)單設(shè)備，由一系列的圓盤(pán)組成，圓盤(pán)大都是以金屬材質(zhì)制作，在圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)水流會(huì)與圓盤(pán)平行轉(zhuǎn)動(dòng)，接種繁殖微生物群和污水中原有的微生物群會(huì)吸附在轉(zhuǎn)盤(pán)表面，實(shí)現(xiàn)微生物、水和空氣的輪流接觸，從而達(dá)到處理污水的效果

二、生物轉(zhuǎn)盤(pán)運(yùn)行條件及特點(diǎn)

生物轉(zhuǎn)盤(pán)處理污水正常運(yùn)行達(dá)到預(yù)定效果，需要有一定條件：

(1)污水的PH值在5－10.5之間；

(2)污水溫度在13－29℃

(3)單位盤(pán)面BOD負(fù)荷不宜太高，在同一負(fù)荷條件下，盤(pán)面積是決定處理效果高低的主要因素；

(4)為避免短路，轉(zhuǎn)盤(pán)級(jí)數(shù)需多級(jí)布置，但當(dāng)分級(jí)過(guò)多時(shí)，處理效果增加并不明顯；

(5)欲處理BOD≤300 mg/l生活污水，轉(zhuǎn)盤(pán)槽容積宜在0.005 m3/m2左右；

(6)進(jìn)水BOD濃度不宜太低。

處理程度高，維護(hù)管理方便，衛(wèi)生條件好，運(yùn)行費(fèi)用低，易于分級(jí)運(yùn)轉(zhuǎn)配養(yǎng)出適宜于不同污水的特定的微生物等，是生物轉(zhuǎn)盤(pán)處理污水的主要特點(diǎn)。

三、應(yīng)用實(shí)例存在問(wèn)題分析

1，某礦區(qū)生物轉(zhuǎn)盤(pán)污水處理站的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析

該污水處理站進(jìn)水COD濃度均值為38.6 mg/L，出水為17.2 mg/L，處理效率約55%。國(guó)內(nèi)生活污水生物轉(zhuǎn)盤(pán)處理效率有的已達(dá)74%，國(guó)外生活污水三級(jí)處理效率可達(dá)90%。盡管該選煤廠生活污水排放濃度低于《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(100 mg/L)，符合濃度控制要求。污水處理站第一級(jí)轉(zhuǎn)盤(pán)生物膜生長(zhǎng)良好，第二、三級(jí)轉(zhuǎn)盤(pán)幾乎無(wú)生物膜生長(zhǎng)(不能掛膜)。事實(shí)上，第二、三級(jí)轉(zhuǎn)盤(pán)(除起曝氣作用外)基本沒(méi)有起到生物處理污水的作用，這與進(jìn)水BOD濃度、水力負(fù)荷不無(wú)關(guān)系。

2，設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題。污水中有機(jī)物濃度高，有利于有機(jī)物向生物膜深處擴(kuò)散，污水中有機(jī)物濃度越高，生物膜生長(zhǎng)厚度越大。

該污水處理站設(shè)計(jì)中在生活污水進(jìn)入生物轉(zhuǎn)盤(pán)之前，設(shè)置一較大沉淀池，經(jīng)沉淀池調(diào)節(jié)處理，污水中的有機(jī)物在一定程度上消減較大。污水經(jīng)第一級(jí)轉(zhuǎn)盤(pán)處理后，有機(jī)物濃度進(jìn)一步降低，進(jìn)入第二、三級(jí)轉(zhuǎn)盤(pán)的污水因有機(jī)物濃度過(guò)低，反而不利于生物膜的培養(yǎng)，因此，第二、三級(jí)轉(zhuǎn)盤(pán)很難掛膜。

3，實(shí)際中的用水管理問(wèn)題。由于用水管理困難，居民水資源觀念、環(huán)境保護(hù)觀念淡薄，排水設(shè)施維護(hù)不到位，損壞維修不及時(shí)等一系列因素，致使生活用水量大，排水量也大，污水中有機(jī)物濃度比設(shè)計(jì)中預(yù)計(jì)的要低，同時(shí)也大大改變了預(yù)計(jì)的水力負(fù)荷，加劇設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題的暴露。當(dāng)有機(jī)物排放僅以濃度控制時(shí)，可滿足污水排放標(biāo)準(zhǔn)，但不符合環(huán)境保護(hù)總量控制要求。

四、主要的影響因素

1，不利的氣候因素。氣溫的變化必然引起水溫相應(yīng)的變化，污水溫度變化范圍可以超過(guò)生物轉(zhuǎn)盤(pán)處理污水的最適水溫范圍(13－29℃)；再者，生物轉(zhuǎn)盤(pán)生物膜較多地暴露于大氣，生物膜的生物相難以適應(yīng)溫度變化的沖擊。因而，溫度變化將影響生活污水的有機(jī)物去除率。此外，境內(nèi)受季風(fēng)氣候影響，降水年內(nèi)分配不均，夏季降水最多(占56%)，冬季最少(占6%)。冬季生物轉(zhuǎn)盤(pán)因溫度低處理效果不佳，加之河床蓄水量少(降水量少)，水體環(huán)境容量低等，都嚴(yán)重影響生物轉(zhuǎn)盤(pán)處理效率。

2，影響B(tài)OD濃度不確定因素。生活污水有機(jī)物去除率，從理論上講，不應(yīng)受進(jìn)水BOD濃度影響，而實(shí)際上，去除率受出水BOD濃度和生物固體不能全部下沉因素的制約，處理程度越高，受限制程度越大。此外，如轉(zhuǎn)盤(pán)進(jìn)水BOD濃度低，前級(jí)轉(zhuǎn)盤(pán)處于硝化作用開(kāi)始，后級(jí)轉(zhuǎn)盤(pán)硝化生物一旦占優(yōu)勢(shì)，含碳物質(zhì)的氧化就大為困難。有機(jī)物濃度除影響生物膜厚度，還影響基質(zhì)的去除速度。因此，進(jìn)水BOD濃度成為實(shí)際上影響去除率效果的因素之一。

然而，礦區(qū)生活污水BOD濃度與城市典型生活污水BOD濃度未必相當(dāng)，設(shè)計(jì)中往往以后者為參考依據(jù)。由于礦區(qū)居民節(jié)水意識(shí)淡薄，管理困難等因素，實(shí)際(用)排水量要超過(guò)設(shè)計(jì)的預(yù)定水量，以及BOD排放量可能估計(jì)過(guò)大等因素，污水中有機(jī)物濃度往往要比預(yù)計(jì)的要低，而且污水中還含有較多的不利于生物轉(zhuǎn)盤(pán)處理的雜質(zhì)(如表面活性劑)。影響B(tài)OD濃度的因素是多方面的，但可以歸納為二點(diǎn)：一是排水量；二是BOD排放量。

五、現(xiàn)階段設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的若干問(wèn)題

由于生物轉(zhuǎn)盤(pán)運(yùn)行有一定的限制條件，因此，現(xiàn)階段設(shè)計(jì)應(yīng)考慮以下方面：

1，轉(zhuǎn)盤(pán)面積計(jì)算。生活污水溶解性BOD高，宜采用水力負(fù)荷或有機(jī)負(fù)荷計(jì)算轉(zhuǎn)盤(pán)面積。為確定合適轉(zhuǎn)盤(pán)面積參數(shù)，可先進(jìn)行小型或半生產(chǎn)性試驗(yàn)，了解水力負(fù)荷、有機(jī)負(fù)荷、去除率之間的關(guān)系。

2，增設(shè)保溫設(shè)施。為確保污水溫度適宜處理溫度，需增設(shè)保溫設(shè)施。如上例中，生物轉(zhuǎn)盤(pán)設(shè)備布置在建筑物內(nèi)，冬季有鍋爐進(jìn)行供熱負(fù)荷保溫。

3，合理確定轉(zhuǎn)速。增加轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速可附帶供氧，但轉(zhuǎn)速過(guò)高增加動(dòng)力消耗，處理費(fèi)用加大，有必要確定合適轉(zhuǎn)速。但相應(yīng)也要求轉(zhuǎn)軸材料抗應(yīng)力強(qiáng)度加大。

4，預(yù)處理。生物轉(zhuǎn)盤(pán)生物膜固著，受操作條件波動(dòng)影響較小，對(duì)于礦區(qū)生活污水處理，不需設(shè)置沉淀池。但在污水進(jìn)入處理設(shè)備之前需用格柵攔截不利于生物轉(zhuǎn)盤(pán)處理的大塊固體雜質(zhì)。

5，轉(zhuǎn)盤(pán)侵沒(méi)面積。轉(zhuǎn)盤(pán)在氧化槽中的浸沒(méi)面積一般為盤(pán)片面積的40－50%。

6，進(jìn)水方式。進(jìn)水方式應(yīng)與轉(zhuǎn)盤(pán)攪動(dòng)水的方向相反。