生物曝氣濾池在卷煙廠污水處理工程中的應(yīng)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(yīng)用比較廣泛。卷煙廠在通過該工藝技術(shù)進(jìn)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(yùn)行穩(wěn)定、污水處理效率高等一些優(yōu)點(diǎn)。本文主要針對(duì)網(wǎng)某卷煙廠污水處理工程中生物曝氣濾池工藝技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：卷煙廠;污水處理;生物曝氣濾池

中圖分類號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2020）01-0003-02

0 引言

某卷煙廠在實(shí)際生產(chǎn)過程中煙葉清洗、設(shè)備沖洗、生活污水、鍋爐沖灰等幾個(gè)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(dá)到650m3/d[1]。針對(duì)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(jìn)行初步處理，然后再通過生物曝氣濾池進(jìn)行深度處理。在建設(shè)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(gòu)，該施工技術(shù)不僅能夠有效節(jié)約原料，而且施工周期也相對(duì)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(yán)格篩選的頁巖陶粒，污水處理過程中采取上進(jìn)下出的方式，并在池底實(shí)現(xiàn)曝氣處理，整個(gè)過程采取逆向流動(dòng)方式。

1 運(yùn)行效果分析

1.1 調(diào)試運(yùn)行

該卷煙廠生物曝氣濾池于2002年開始投產(chǎn)運(yùn)行。主要采取的是直接進(jìn)水啟動(dòng)掛膜方式進(jìn)行污水處理。設(shè)備運(yùn)行第1周該卷煙廠及污水進(jìn)水量嚴(yán)格的控制在5～10m3/h的范圍內(nèi)，在第2周將進(jìn)水量提升到了20m3/h，設(shè)備運(yùn)行第3周按照25m3/h的進(jìn)水量運(yùn)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(yán)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?yàn)槲鬯峁┏渥懔鲃?dòng)，因此其吸附能力非常強(qiáng)。圖1所示為設(shè)備運(yùn)行第2周進(jìn)出水口位置CODCr實(shí)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(duì)比較低，這主要是因?yàn)轫搸r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(shí)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(yùn)行分析

在進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)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(dá)到82%以上，出水口位置CODCr嚴(yán)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(yùn)行。

1.3 進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷對(duì)CODCr去除效率的影響

在針對(duì)設(shè)備運(yùn)行過程中進(jìn)水CODCr容積負(fù)荷不同狀況下出水位置CODCr平均值以及平均去除效率進(jìn)行分析可以知道。設(shè)備在正常運(yùn)行條件下，進(jìn)水負(fù)荷不會(huì)對(duì)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(duì)生物曝氣濾池運(yùn)行影響分析

該卷煙廠在針對(duì)生物曝氣濾池多年的運(yùn)行狀況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析后發(fā)現(xiàn)，生物曝氣濾池的運(yùn)行會(huì)受到反沖洗的嚴(yán)重影響。而在反沖洗過程中沖洗周期、強(qiáng)度等會(huì)對(duì)最終反沖洗效果起到?jīng)Q定性作用，保證反沖洗強(qiáng)度一定的條件下，進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷、進(jìn)水SS與反沖洗周期存在緊密聯(lián)系，鑒于此，在針對(duì)設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行管理的過程中，反沖洗周期并不是一個(gè)固定值，在水質(zhì)不斷變化的過程中，反沖洗周期也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)變化。

針對(duì)設(shè)備運(yùn)行過程中調(diào)整反沖洗周期對(duì)反沖洗周期的影響作用進(jìn)行了分析。當(dāng)反沖洗周期設(shè)置為12h，且設(shè)備處在正常運(yùn)行條件下，通過人為因素干預(yù)將反沖洗周期調(diào)整到24個(gè)h，反沖洗周期調(diào)整完畢，設(shè)備正常運(yùn)行了14個(gè)h，在這個(gè)時(shí)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(shè)備運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)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(dāng)進(jìn)入第2個(gè)運(yùn)行周期后，設(shè)備運(yùn)行超過12個(gè)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(yùn)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(fù)了正常運(yùn)行狀態(tài)。通過上述試驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，生物曝氣濾池的運(yùn)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(duì)生物曝氣濾池實(shí)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(tuán)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(duì)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(rèn)為，上述幾種生物主要是在沖洗作用脫離了生物膜，最終進(jìn)入到該水層中。獨(dú)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(duì)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?yàn)榇罅烤奂莫?dú)縮蟲而導(dǎo)致。觀察頁巖陶粒可以發(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(jìn)行詳細(xì)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(jìn)行攪動(dòng)之后發(fā)現(xiàn)，同一個(gè)陶粒上面相對(duì)較大的團(tuán)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(shí)脫落。生物膜的這種附著狀態(tài)能夠有效促進(jìn)生物汲取水分營(yíng)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(jìn)作用，進(jìn)一步提升對(duì)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(shí)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(duì)較大，而且內(nèi)部具有較大空隙，能夠發(fā)揮出空氣的擾動(dòng)作用，由此就會(huì)對(duì)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(dǎo)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(duì)懸浮物質(zhì)的粘附作用增強(qiáng)，生物的絮凝作用也進(jìn)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(dòng)狀態(tài)，在水的流動(dòng)方向上微生物按照高度的優(yōu)勢(shì)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(xì)菌也會(huì)出現(xiàn)一定的變化，根據(jù)相關(guān)的研究發(fā)現(xiàn)，異養(yǎng)菌在生物曝氣濾池的進(jìn)水端占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，而硝化細(xì)菌則在生物膜上占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。

1.6 氧的利用率高

在污水處理過程中應(yīng)用的活性污泥法，穿孔管曝氣氧的轉(zhuǎn)移效率僅僅能夠達(dá)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(shí)現(xiàn)上下貫穿，從而使得氣泡上升處在隨機(jī)狀態(tài);而且陶粒會(huì)對(duì)上升的氣泡形成剪切作用，導(dǎo)致其形狀發(fā)生較大變化，氣泡的大小也會(huì)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(yīng)用生物曝氣濾池能夠發(fā)揮出良好的處理效果，而且設(shè)備本身的運(yùn)行具有穩(wěn)定性和可靠性強(qiáng)的特征。但是在實(shí)際進(jìn)行生物曝氣濾池設(shè)備管理的過程中，必須要對(duì)設(shè)備的反沖洗周期進(jìn)行合理設(shè)置，對(duì)各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)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(xiàn)

[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(xué)報(bào)，2013（07）：2409-2413.

[2] 黃瑞敏，盧開聰，林德賢，等.曝氣生物濾池對(duì)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(shù)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(guó)環(huán)境科學(xué)，2019（08）：3300-3307.