曝氣生物濾池在石油化工企業污水處理中的應用

廖賢臣

摘要：曝氣生物濾池通過借鑒污水處理接觸氧化法與給水快速濾池的理念，融合了曝氣、高濾速、截留懸浮物等優點，在處理廢水方面有著巨大的發展潛力。本文將在概述曝氣生物濾池的基礎上，對曝氣生物濾池污水處理技術進行分析，然后對曝氣生物濾池在石化污水處理中的應用進行研究，最后通過案例對其實際應用進行探討。

關鍵詞：曝氣生物濾池;石油化工企業;污水處理;應用

1曝氣生物濾池

曝氣生物濾池是80年代末在歐美發展起來的一種新型生物膜法污水處理工藝，其具有去除SS、COD、BOD、硝化、脫氮、除磷、去除AOX（有害物質）的作用。曝氣生物濾池是集生物氧化和截留懸浮固體一體的新工藝。

1.1曝氣生物濾池的工藝原理

曝氣生物濾池是對淹沒式高負荷三相反應設備的創新應用，有機整合了活性污泥法與生物膜法的優勢，在構筑物內合并使用生物接觸氧化和吸附過濾技術。工藝原理：濾池內填入小粒徑的顆粒濾料，將生物膜附著濾料，這便是曝氣操作流程。當流入污水時，采取液相法分散生物膜表面和內部的污染物和溶解氧，生物膜增加了濃度，提高了氧化降解的水平，以合理方法凈化污水，達到生物氧化降解的目標。同時，濾料流入污水時體現出壓實特點，由于濾料的較小粒徑，可與生物膜聯合使用進而達到絮凝的目的，對污水內懸浮物及時攔截，避免生物膜隨水脫落，這便是截留操作程序;長期運行后，容易產生水頭損失，應不斷沖洗濾池，提高降解懸浮物的效率，優化生物膜。生物接觸氧化產生污泥，脫落的生物膜和水中懸浮物借助濾料完成過濾，這便是固液分離操作程序，如此省去了二沉池設置。生物料和濾料對雜質截留，增加水頭損失，抬升水位，廢水經反沖洗濾料處置后流向一級處理設備。

1.2曝氣生物濾池的優點

（1）曝氣生物濾池選擇顆粒偏小的濾料，生物量在濾池單位體積內不斷增加，為填料提供滿足要求的生物膜，提高了活性，由該工藝得到良好的去除效果。（2）裝置結構需保持緊湊性，過濾與生化反應均選擇獨立存在的單元，此時無須使用二次沉淀池，節省了成本。（3）氣、水相對運動，擴大了氣泡的接觸范圍，延長了接觸時間，提高了氧的傳輸速率，降低了供氧消耗。（4）裝置的凈化能力各不相同，提高了去除有機物與氨氮的效率。同時，有效截留懸浮物，過濾速率加快，處理負荷升高。（5）不會被低溫影響，增強了抗沖擊負荷能力，氣候、水量與水質的變化均不會對其造成干擾。（6）裝置結構選擇模塊化設計，便于未來實施擴建。（7）上向流過濾與下向流過濾反向，為濾池高度提供了正壓環境，預防溝流或短流出現，提高了出水水質。（8）設備管道將污水送入池體，污水由池體頂部流入操作環境，此時未攜帶污染物，不會污染環境。

2曝氣生物濾池污水處理技術

2.1 BIOFOR技術

BIOFOR技術的過濾料采取了沉浮式或輕質陶粒，污水由裝置底部進入，而濾料層不需要使用濾板，將曝氣管布置在濾層底部的承托層，如此保證氣孔通暢。另外，過濾層流經反沖的空氣和水，簡化了操作步驟，擴大了應用范圍。

2.2 BIOCARBONE技術

BIOCARBONE技術是早期處理污水的技術之一，其中球形陶粒是過濾物料的主要成分，以從上至下的方法將污水排入過濾地層，且在過濾層下部設計曝氣管路。同時，將氣水反沖設備部署在曝氣過濾池底部，聯合氣水發揮反沖作用，從而實現硝化與反硝化操作，以對化學需氧量及時去除。另外，科學融合過濾池與生物膜，提高了技術的應用效率，與生物過濾技術配合應用，保證污水處理質量。

2.3 BIOSTYR技術

BIOSTYR技術選擇聚苯乙烯作填料，把污水與空氣送至過濾底部。在濾料頂部部署濾頭，以便較好過濾濾料，采取鋁板預防流失濾料，保證后期維護質量。此外，存儲反沖水區域需設置在過濾板頂部，選擇中下方部署曝氣管，聯合重力的作用，合理加入過濾料。同時應用回流泵，完成硝化與反硝化操作，獲取一定的經濟收益。

3曝氣生物濾池在石化污水處理中的應用

3.1過濾料的高度

曝氣生物濾池需氧消除量最高位置處于濾層的0.5m-1.5m，進而有效處理污水。但是，若高度超過2m，則降低了除去氧量的效果。實際發生此現象的原因：處理的污水，通常保持由上至下的流動狀態，容易在底部沉淀大量有機物，相應增加了濃度，促進微生物更好生長。發生此狀況時，需要按照標準的設計高度，使融合微生物與有機物的物質得到良好的溶解。

3.2氣水比例設計

曝氣生物濾池利用氣水比例科學處理污水，以合理的氣水比例，保證污水處理質量。同時，曝氣生物濾池處理污水時，微生物通過曝氣獲得最佳的溶解氧，預防大量堆積濾料，提高了生物膜的脫落效率，增強了有機物與微生物的產物擴散水平。此外，曝氣生物濾池處理污水時，若氣水比例偏低，則降低了有機物的溶解度，而比例偏高，則會增強沖刷強度。由于濾料包含了有限的微生物，不僅威脅了有機物的降解，還加大了機械運行損耗。因此，有必要制定有關規范，設計合理的氣水比例。另外，還應科學掌控水溫。

3.3技術組合

曝氣生物濾池不只單獨應用，還可聯系原來的污水處理工藝應用。同時，若污水的濃度、化學需氧量、氨氮濃度等偏低時，則獨立應用曝氣生物濾池，獲得最佳處理效果。當污水包含的污染物較高時，需聯合其它技術應用曝氣生物濾池。

4應用曝氣生物濾池的案例

某石化污水回用工程，預計處置150t/h水量，在膜前預處理過程中將曝氣生物濾池作為主要技術。綜合出水水質差、波動大的特性，環保所利用小試試驗明確工藝程序，決定采取接觸氧化+曝氣生物濾池的膜前處理技術。達標的排放水通過污水流向緩沖池，加入NaOH溶液，對廢水的PH科學調節。之后污水流入接觸氧化池，加入專性微生物，對水內有機污染物實現生物降解，強調了污水的可生化特點，為后期曝氣生物濾池的生物降解提供了條件。接觸氧化池科學處置污水，且將其匯聚至沉淀池，采取固液分離工藝獲取上清液，流入中間水池，污泥經沉淀回流至接觸氧化池，余下污泥由污泥處理系統統一處置。污水通過中間水泵，由中間水池進入配水槽，堿度調節后并聯曝氣生物濾池，達到截留過濾與生物吸附的目的，水中有機污染物基于協同作用順利完成生物降解操作，污水在硝化與反硝化反應中去除了氨氮，在清水池存儲出水。經處理，某石化進出水水質見表1。

5結束語

曝氣生物濾池采取二段生化方法處理石化污水，提高了好氧生物處理的自動化水平，保證了水質的質量，從而較好抵抗沖擊。與傳統活性污泥法對比，低基質污水二段生化項目，提升了有機物容積負荷，縮短了污水的停留時間，省略了二次沉淀池操作。與普通生物濾池對比，無須額外占地，避免堵塞，能夠獲得最佳的處理效果。因此對其進行探討具有重要的現實意義。

參考文獻

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