洗毛廢水中影響生物接觸氧化池凈化效率的因素分析

左昌平

摘 要：本文以新疆某毛紡廠污水站的實際處理情況展開討論，通過對污水水質(zhì)及現(xiàn)有處理工藝運行情況的調(diào)查，從環(huán)境因素、生物膜本身特性、水力條件和主要工藝設(shè)備的影響等幾方面，對該毛紡廠的污水處理核心單元生物接觸氧化池生物膜的凈化效率的影響因素做一簡要分析，最后得出結(jié)論，選擇在最佳條件下處理污水使得生物膜中的微生物發(fā)揮最大的效用，使得出水水質(zhì)更加清潔。

關(guān)鍵詞：污水處理；生物接觸氧化池；影響因素

該毛紡廠，共有六個車間，即洗炭車間、散染車間、分梳車間、梳紡車間、絞染車間、動力車間，以生產(chǎn)各種羊毛衫，羊絨衫及各種毛紗、絨紗為主要產(chǎn)品，所需原料以新疆地產(chǎn)細(xì)羊毛及山羊絨為主，毛紡主要生產(chǎn)工藝流程為洗毛—分梳—染色—梳紡，生產(chǎn)出各種優(yōu)質(zhì)紗線供公司各分廠織成高檔毛。

在毛紡廠處理洗毛的污水處理工藝中，最不可缺少的工藝便是生物接觸氧化，它也是整個污水處理系統(tǒng)的核心關(guān)鍵部分。

影響生物接觸氧化池凈化效率的因素：

1 外界環(huán)境因素

在生物膜法處理污水中，環(huán)境條件對微生物的影響是重要的，有時甚至是決定性的。微生物和它所處的環(huán)境是需要相適應(yīng)的，在環(huán)境條件變化時，生物膜中的微生物的種類和數(shù)量會發(fā)生相應(yīng)的變化。生物接觸氧化池中對生物膜內(nèi)的微生物影響較大的環(huán)境因子有溫度、酸堿度、溶解氧等。

1.1 廢水溫度

水的溫度是影響生物接觸氧化池中好氧微生物正常代謝的重要因素之一。生物接觸氧化池中好氧微生物也有自己的適宜的生長溫度。在適宜的溫度范圍內(nèi)，大多數(shù)微生物的新陳代謝活動都會隨著溫度的升高而增強(qiáng)，隨著溫度的下降而減弱。好氧微生物的適宜溫度范圍是15—400C，一般當(dāng)水溫低于100C，微生物的活性將大幅度降低，直至休眠，因此對廢水的凈化效果將降低；所以在冬季水溫低，生物膜的活性受到抑制，出水效果將變差。

對于新疆某毛紡廠所處的北方地區(qū)來說，一年四季溫度差別較大，由于外部氣溫的影響使得廢水水溫差別也較大。夏季，毛紡廠處理廢水溫度一般在40—45℃。而冬季由于添加保溫設(shè)施，使進(jìn)入接觸氧化池的水溫不至于過低，一般在15—25℃微生物的最適宜的生長溫度是30℃左右。自此溫度范圍內(nèi)，微生物對污水的處理效果是最好的。一般微生物的最高生長溫度為37—43℃，因此在炎熱的夏季，進(jìn)水溫度過高顯然造成微生物活性較差而降低污水的處理程度，從毛紡廠污水處理站的一組運行數(shù)據(jù)可見，當(dāng)夏季水溫偏高時，超過到微生物的最高適宜溫度時，生物膜結(jié)構(gòu)松散，吸附能力下降，出水SS很高，出水中COD反而會轉(zhuǎn)差。

由圖可知：當(dāng)水溫在20--25℃時，COD的去除率最高可以達(dá)到95%以上，而當(dāng)水溫一但升至40℃以上時，超出了微生物所生存的適宜溫度，微生物會失去原有的活性，使得水質(zhì)出水下降。

1.2 酸堿度

微生物的生長繁殖與外界適宜的酸堿度即pH值有著密切關(guān)系。對于大多數(shù)細(xì)菌來說，雖然PH的最廣范圍為4-10，但是由于異常的PH值會損害細(xì)胞表面的滲透功能和細(xì)胞內(nèi)部的酶反應(yīng)，因此對好氧微生物來說，適宜的PH值范圍應(yīng)為6.5—8.5。

1.3 溶解氧

對混合液的游離細(xì)菌而言，溶解氧保持在0.2～0.3mg/l即可滿足要求。但為了使溶解氧擴(kuò)散到活性污泥絮體內(nèi)部，保持活性污泥系統(tǒng)整體具有良好的凈化功能，混合液必須保持較高的溶解氧水平。根據(jù)經(jīng)驗，曝氣池出口混合液中溶解氧濃度一般保持在2mg/l左右，就能使活性污泥具有良好的凈化功能。

以上兩圖是接觸氧化池COD值的變化趨勢。由圖可以看出由于剛開始試運行新上的一套設(shè)備處于試驗階段，因此變化幅度比較大，由圖可以清楚的看到， 28日COD值猛增至600mg/l以上，是當(dāng)時曝氣量不足引起的，在沒有充分的氧存在，微生物會因缺氧大量死亡，存在的微生物只是一些厭氧微生物去除率非常低，才使得此時的COD值很高。經(jīng)過一年的運行操作后，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，去除率非常高。

2 生物膜本身的特性

2.1 填料表面結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

生物膜在填料上的附著性主要取決于填料的物理因素和化學(xué)因素。物理因素包括填料的表面粗糙度和表面空隙大小。研究表明， 表面粗糙度是決定能否快速形成生物膜的主要條件。粗糙度越大， 掛膜越快。填料表面的空隙大小也影響生物膜的附著性， 較小的孔隙具有毛細(xì)孔保水作用， 因而對活動于水中的微生物有較強(qiáng)的持留作用。有關(guān)研究表明， 濾池填料的孔隙率和粗糙度是能否很快形成初期生物膜的主要影響因 ?；瘜W(xué)因素包括填料的表面靜電作用和親水性。一般細(xì)菌表面都帶負(fù)電荷， 若填料表面的正電位越高， 則細(xì)菌越易附著于填料上生長形成生物膜。另外， 細(xì)菌屬于親水性粒子， 所以， 提高填料表面的親水性可以加快生物膜的形成和附著

2.2 微生物濃度及活性

在生物接觸氧化法中，微生物主要以生物膜的狀態(tài)固著在填料上，同時又有部分絮體或碎裂生物膜懸浮于處理水中。生物接觸氧化池中的生物膜重量，比曝氣池內(nèi)懸浮活性污泥的重量大得多。由此，可粗略地用生物膜重量表示生物接觸氧化法中的微生物重量，用生物膜濃度表示微生物濃度。

對污水站鏡檢中可以發(fā)現(xiàn)，不同高度處的生物膜種類都比較一致，上部原生動物數(shù)量較多且個體較大，下部菌膠團(tuán)較多且結(jié)構(gòu)緊密。游離菌和生物膜厚度由下向上逐步漸少。氧化池中特別是上層生長大量絲狀菌，其對碳素營養(yǎng)要求較高，反應(yīng)靈敏，對染料具有較強(qiáng)的吸附氧化能力。當(dāng)水質(zhì)較清潔時，會有原生動物、豆形蟲、鐘蟲、吸盤蟲、乳蟲、菌膠團(tuán)、球菌和鏈球菌等多種微生物的存在，顯微鏡下觀察活性非常好。

3 結(jié)論

本文是以新疆某毛紡廠廢水處理為背景，在分析和說明污水處理工藝的基礎(chǔ)上，主要針對幾個因素對接觸氧化池的生物凈化效率做一個大概的分析。

微生物的適宜生長溫度在15—25攝氏度之間，對于高于或是低于這個溫度都會使得微生物對污水的處理效率有所下降。因此，盡量控制水溫以免波動過大，造成處理效率降低。

同樣微生物有適宜生長的pH值范圍，超出這個范圍也使出水的水質(zhì)有所下降。6—8.5的范圍內(nèi)，是微生物生存繁殖最高效的階段，調(diào)節(jié)進(jìn)入接觸氧化池的pH值讓微生物更好的發(fā)生作用。

溶解氧是微生物生存所不可缺少的，因此要有足夠的溶解氧共微生物生存。

載體要選用的是供微生物生存的地方，載體要使微生物有最大的生存空間，讓微生物有足夠的地方把污水中的污染物質(zhì)吞噬干凈；生物膜的厚度要越厚越好，有各種各樣的微生物種類，去除效率才能達(dá)到最好。

水力沖擊過大讓微生物膜隨水流流出接觸氧化池，還有很多高效的生物在生存沒有發(fā)揮到更好的效果。

進(jìn)入接觸氧化池前的水解酸化池起了很大的作用，提高了污水的生化比，在接觸氧化池中生物膜才能更好的發(fā)揮作用，同時也去除了一部分的COD，減小了對接觸氧化池的沖擊負(fù)荷。

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