生物接觸氧化技術(shù)在洗罐站污水處理中的運(yùn)用

黃 華

（南寧鐵路局工程管理所，工程師，廣西 南寧 530003）

茂名列檢所洗罐站污水處理設(shè)施建于1999年，設(shè)計(jì)處理能力為30 t/h，同時(shí)設(shè)計(jì)了中水回用裝置。目前洗罐站每年完成洗罐2 800多輛，其中裝載苯、甲苯等化學(xué)用品罐車200多輛。

茂名列檢所洗罐工藝改造前，污水處理工藝僅有氣浮、過濾、吸附和消毒，其工藝流程為：污水→氣浮→過濾→吸咐→消毒→中水池。以上水處理工藝無法將有機(jī)物分解為無機(jī)鹽類，特別是苯和苯系列的化學(xué)物質(zhì)根除，導(dǎo)致出廠的中水仍然含有大量的未得到處理的苯系列化學(xué)物質(zhì)。在使用中水洗罐作業(yè)時(shí)，中水所含的苯系列化學(xué)物質(zhì)揮發(fā)出來，嚴(yán)重影響洗罐職工的身體健康。因此，必須采取有效措施使污水凈化，以保證洗罐職工的身體不受傷害。生物接觸氧化技術(shù)是清除污水中苯系列等有機(jī)物成份的有效技術(shù)。

1 生物接觸氧化的技術(shù)原理

生物接觸氧化法是生物膜法和活性污泥法混合的處理工藝。其技術(shù)原理是在生物反應(yīng)池內(nèi)充填填料，將已經(jīng)充氧的污水浸沒全部填料，并以一定的流速流經(jīng)填料。由于填料上布滿生物膜，流動的污水與生物膜形成廣泛的接觸，在微生物新陳代謝的作用下，污水中有機(jī)污染物得到去除，污水得到凈化。

2 改造方案

根據(jù)茂名列檢所的污水水質(zhì)情況和既有水處理工藝特點(diǎn)，污水處理改造方案為，采用生物接觸氧化技術(shù)，增加水處理單元。

2.1 增加的水處理單元在原有水處理氣浮與過濾設(shè)施之間，增加接觸氧化池、二沉池和中間水池，原有的設(shè)施繼續(xù)保留。

2.2 增加單元的特征

2.2.1 生物接觸氧化池 生物接觸氧化池主要由2臺地上式接觸氧化反應(yīng)池組成，它們并聯(lián)運(yùn)行。生物接觸氧化池的水處理能力30m3/h，污水停留時(shí)間4h。接觸氧化反應(yīng)池為鋼制結(jié)構(gòu)，內(nèi)部設(shè)置組合填料以提高廢水與好氧菌的接觸面積。為了增加生物需氧量，設(shè)置曝氣系統(tǒng)一套。生物接觸氧化池反應(yīng)器采用HBAF-30m3/h型裝置，材質(zhì)為A3/FRP，停留時(shí)間為35 min。接觸氧化反應(yīng)器主要參數(shù)見表1。

表1 接觸氧化反應(yīng)池主要參數(shù)

生物接觸氧化池內(nèi)安裝的兩大配件是組合填料和曝氣器，其主要特征如下：

1）組合填料。填料是生物接觸氧化池的核心組成部份，改造工藝采用組合填料，屬密集型高效生化填料。該填料是經(jīng)特殊拉毛處理的聚丙烯材料，它具有比表面積大、使用壽命長、易掛膜、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。由于溶解氧效率增高，填料與填料之間不易結(jié)團(tuán)，避免了氧化池的堵塞。

組合式填料的主要參數(shù)如下：比表面積為250～350 m2/m3，安裝高度為2.0 m，安裝體積為88.5 m3，填料填充率71.51%。

2）曝氣器。接觸氧化池內(nèi)曝氣采用陶瓷中微孔曝氣器，其溶解氧轉(zhuǎn)移率比其它曝氣器高，曝氣氣泡直徑小，氣液界面面積大，氣泡擴(kuò)散均勻，充氣動力效率高，不易老化，重量輕，使用壽命長。同時(shí)具有耐腐蝕、不易堵塞等優(yōu)點(diǎn)。本次改造采用170型陶瓷鋼玉曝氣器，共安裝148臺，每臺供氣量為1.496 m3/臺，安裝高度距池底0.2 m。

2.2.2 二沉池 二沉池為地下豎流式鋼結(jié)構(gòu)水池。水池內(nèi)設(shè)置污泥泵1臺，導(dǎo)流布水系統(tǒng)1套，斜管填料1套。經(jīng)生物接觸氧化池處理的污水通過重力沉降將生化池出水中的泥水分離，排出凈化的水進(jìn)入中間水池，同時(shí)使剩余污泥得到沉積和濃縮。污泥經(jīng)泵提升后排入污泥池進(jìn)行后續(xù)處理。二沉池主要參數(shù)見表2。

表2 二沉池主要參數(shù)

2.2.3 中間水池 中間水池是為了儲存處理后的中間水，設(shè)置中間水泵將處理水提升增壓之后續(xù)處理工藝進(jìn)行深度處理。二沉池經(jīng)沉淀后清液水經(jīng)過溢流堰到中間水池，可減少后道設(shè)備過濾器的反沖洗時(shí)間，節(jié)水節(jié)能。中間水池的設(shè)計(jì)停留時(shí)間20min，外形尺寸：2 600×1 500×3 000mm。

2.3 改造后的工藝流程通過增加水處理單元，采用生物接觸氧化技術(shù)等措施，可有效地解決苯和苯系列有機(jī)物去除問題。改造后的工藝流程如圖1所示。

圖1 改造后污水處理工藝流程圖

首先，生物膜吸附附著水層中的有機(jī)物，由好氣層的好氣菌將其分解。運(yùn)行初期僅有少量細(xì)菌附著于填料表面，由于細(xì)菌的繁殖逐漸形成很薄的生物膜。在溶解氧和食物都充足的條件下，微生物的繁殖十分迅速，生物膜逐漸增厚。污水中的有機(jī)物憑借擴(kuò)散作用，為微生物所降解。

其次，污水中的未分解的有機(jī)物再進(jìn)入?yún)挌鈱舆M(jìn)行厭氣分解。當(dāng)生物膜達(dá)到一定厚度時(shí)，氧已經(jīng)無法向生物膜內(nèi)層擴(kuò)散，好氧菌死亡，而兼性細(xì)菌、厭氧菌在內(nèi)層開始繁殖，形成厭氧菌層。它利用死亡的好氧菌為基質(zhì)，并在此基礎(chǔ)上不斷發(fā)展厭氧菌。好氣菌未分解的有機(jī)物在此得到進(jìn)一步的降解。

最后，厭氧代謝產(chǎn)生的氣體及曝氣形成的沖刷作用會造成生物膜的脫落，并促進(jìn)新的生物膜生長。脫落的生物膜隨水流入二次沉淀被沉淀去除。

3 結(jié)束語

經(jīng)生物接觸氧化處理后，污水的PH值、化學(xué)需氧量、懸浮物、石油類、陰離子表面活性劑5個(gè)項(xiàng)目檢測結(jié)果均符合鐵道部TB/T3007-2000《鐵路回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》對沖洗用水水質(zhì)的要求。苯、甲苯、鄰—二甲苯、間—二甲苯項(xiàng)目檢測結(jié)果均小于0.0065 mg/L，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于0.1，0.1，0.4和0.8 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)值，達(dá)到GB8978-1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的一級標(biāo)準(zhǔn)。

實(shí)踐證明，采用生物接觸氧化技術(shù)對含苯和苯系列的有機(jī)污水處理切實(shí)可行，處理其他含有機(jī)物的污水也是行之有效的。通過生物氧化技術(shù)能有效地降低污水的化學(xué)需氧量和有機(jī)物成份，大大改善水質(zhì)，減少水資源的消耗和污染物的排放，具有廣闊的應(yīng)用前景。