曝氣生物濾池在污水處理中的應(yīng)用

樓強

摘 要：我國國土資源遼闊，但在資源占比方面卻相對較低，特別是水資源匱乏問題十分嚴重。隨著經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展，各項工業(yè)生產(chǎn)造成了污水的大量排放，且排放量呈逐年增長的趨勢，此類問題對環(huán)境造成了巨大的影響，特別是未經(jīng)處理的污水，使環(huán)境被嚴重污染，加劇了我國水資源的供給壓力。在污水處理的過程中應(yīng)用曝氣生物濾池，能夠?qū)ξ鬯M行有效的處理，因此，本文針對污水處理中應(yīng)用的曝氣生物濾池進行討論，了解該項處理方法的原理、特點及常見形式，并對它的具體應(yīng)用加以探討。

關(guān)鍵詞：曝氣生物濾池；污水處理；應(yīng)用

1 曝氣生物濾池的主要原理

在污水處理方面，曝氣生物濾池的操作方法以及操作形式多種多樣，而且各自的特點也不盡相同，但在原理方面基本沒有太大的區(qū)別，曝氣裝置及濾料床是組成曝氣生物濾池的關(guān)鍵內(nèi)容，其中濾料床主要是由顆粒狀的濾料組成，而曝氣裝置則要在濾料床附近進行安裝，污水可以從上方或下方流經(jīng)反應(yīng)器。在污水底物和氧氣的雙重作用下，濾料表面會附著生物膜，而這種生物膜在污水處理過程中發(fā)揮著巨大的作用。在污水當中的雜質(zhì)會在微生物的作用下產(chǎn)生氧化分解，被濾料和生物膜阻留吸附，在生物膜厭氧段和內(nèi)部環(huán)境中被反硝化，通過食物鏈當中的分級捕食實現(xiàn)過濾，從而達到凈化污水的目的。這種污水處理方法是對濾池以及生物接觸氧化的一種有效應(yīng)用，具有良好的污水處理效果。在對曝氣生物濾池加以運行時，包括過濾環(huán)節(jié)和反沖環(huán)節(jié)，對過濾環(huán)節(jié)來說，濾料的生物膜會對污水當中的有機物進行分解，并通過濾料完成絮凝，吸附掉落的生物膜和水中的SS，但反復(fù)開展過濾操作會增加濾料床中的雜物，對過濾的效果造成一定的影響，這就需要對反沖再生的方法加以應(yīng)用，將濾料床當中的雜質(zhì)沖洗掉，使濾料表面能夠重新產(chǎn)生生物膜，從而將運行周期完成。

2 曝氣生物濾池的特點

與普通污水處理技術(shù)相比，曝氣生物濾池在特點方面具有很大的不同，其主要特點如下。

2.1 成本投入不高

在設(shè)置曝氣生物濾池以后，不需要設(shè)置二次沉淀池，此外，因為應(yīng)用的濾料具有較小的粒徑、生物量大，在反沖洗作用下能夠使生物膜得到有效的更新，使生物膜能夠始終保持較高的活性，這種設(shè)置能夠在短時間以內(nèi)快速凈化污水，曝氣生物濾池當中的容積負荷以及水力負荷要比傳統(tǒng)污水處理技術(shù)高跟多，停留的時間也相對較短，所以，需要的生物體積和處理面積都比較小，也因此，在投資建設(shè)和土地資源占用方面相對較小。

2.2 出水質(zhì)量高

因為曝氣生物濾池當中的濾料本身就具有截留作用，與其表面生物膜的絮凝形成雙重作用，其出水SS非常低，通常都會在10mg/L以內(nèi)，加上對生物膜的周期性沖洗，使其能夠得到有效的更新，具體會表現(xiàn)為較薄的生物膜，其活性相對較高，能夠?qū)σ恍┙到廨^為困難的物質(zhì)進行吸附和截留，對一級BIOFOR加以應(yīng)用，其出水質(zhì)量能夠達到國家處理出水的二級標準，如果BIOFOR為二級，其出水質(zhì)量能夠滿足生活雜用水要求；若使用全套的BIOFOR工藝，可以達到脫氮除磷的效果[2]。

2.3 具有較強的抗沖擊負荷能力

根據(jù)國外運行經(jīng)驗，曝氣生物濾池能夠在短期沖擊達到正常負荷的2-3倍的情況下運行，并且對出水質(zhì)量影響較小，而想要達到這種效果，需要對濾料高比表面積進行科學的設(shè)置，在加大外加有機負荷時，濾料面層中的生物量會快速增長；而曝氣生物濾池的這種抗負荷能力，與自身緩沖能力同樣具有非常密切的關(guān)聯(lián)[3]。

3 常見的曝氣生物濾池污水處理形式

3.1 BIOCARBONE處理工藝

在曝氣生物濾池中，BIOCARBONE處理工藝屬于最早的污水處理形式，在其中應(yīng)用的濾料主要是球形陶粒，其比重高于1，根據(jù)污水從上到下的流徑，將濾料曝氣管路設(shè)置在濾料層中下部，裝置底部是氣水反沖裝置，利用氣水反沖作用，滿足化學需氧量去除、反硝化以及硝化的具體需求，在這種方法進行設(shè)置時，在同一池子當中融合了兩種處理工藝，分別是物理過濾工藝和生物處理工藝，這種處理工藝通常在市政污水處理和工業(yè)廢水處理當中比較常用，但對這種方法技藝應(yīng)用時，截留下來的SS基本都是在濾池的上部，所以這部分的裝置水頭損失也較為嚴重，該方法的負荷量偏低，且運行時間短，經(jīng)常會有堵塞問題出現(xiàn)。

3.2 BIOSTYR處理工藝

苯乙烯是這種工藝的主要濾料，懸浮比重在1以下，具體運行時，污水和空氣經(jīng)過濾料的過程需要在裝置底部完成，因此要在濾料頂部安裝濾板，對濾料的流失問題進行有效的控制，這種方法當中，污水會與濾頭直接接觸，不容易出現(xiàn)堵塞問題。

3.3 BOIFOR處理工藝

該項工藝主要應(yīng)用輕質(zhì)陶粒，其比重高于1，污水由裝置底部進入，在這種工藝當中，濾料層上部并不會設(shè)置濾板，在濾層承托層位置設(shè)置曝氣管，防止堵塞曝氣孔的問題出現(xiàn)，在進行反沖再生的過程中，水氣可以一起進入濾層當中，該方法操作較為加單，在污水處理當中的應(yīng)用十分廣泛。

4 污水處理過程中，曝氣生物濾池的應(yīng)用

在污水處理方面，曝氣生物濾池具有非常重要的作用，特別是在一些工業(yè)生產(chǎn)當中，曝氣生物濾池是一項較為常用的污水處理技術(shù)，就拿石油化工污水處理來說，在使用曝氣生物濾池技術(shù)對污水進行實際處理的過程中，需要合理的配置氣水比例以及濾料高度，以此為基礎(chǔ)對污水進行處理，其具體過程為：第一，濾料高度設(shè)置，在進行反復(fù)實驗以后，得出化學氧消除量需要濾層高度能夠達到0.5m～1.5m左右才能保證最佳效果，如果高度在2m以上，氧量去除效果則會隨著高度的增加而減少，而污水排放一般都是以至上而下的方式為主，這也就導致有機物在底部大量沉積，增加了底部的濃度，使微生物獲得了良好的生長空間。這時會有很多微生物和有機物產(chǎn)生融合，會使微生物降解效果得到增強，直到出水口時，氧量去除效果將不再明顯，因此，在設(shè)計濾料高度的過程中，應(yīng)與實際情況相結(jié)合，對濾料高度加以確定，盡可能的保證濾料高度設(shè)置的科學性，以此來保證曝氣生物濾池的應(yīng)用效果；第二，氣水比例設(shè)置，曝氣生物濾池在具體運行的過程中，有一項數(shù)據(jù)是非常關(guān)鍵的，即氣水比例，其設(shè)置是否合理，會直接影響到曝氣生物濾池的效用發(fā)揮，在具體運行中，微生物可以從曝氣當中獲得溶解氧。這不僅可以對濾料的堆積問題加以預(yù)防，還能使保證生物膜脫落的及時性，確保微生物和有機物的融合產(chǎn)物能夠快速擴散，經(jīng)過實驗證明，如果曝氣生物濾池當中的氣水比設(shè)置過低，會嚴重影響到有機物的溶解效果；如果比例設(shè)置太高，又會產(chǎn)生較高的沖刷強度，從而減少濾料當中的微生物，對有機物的降解效果造成影響，同時還會加大機械運行消耗。因此，技術(shù)人員在應(yīng)用曝氣生物濾池對污水進行處理時，應(yīng)盡量將氣水比設(shè)置在3：1，除此之外，還要對水溫設(shè)置保持重視，最佳溫度應(yīng)偽15℃以上，當然，在具體設(shè)置的過程中，還要結(jié)合實際情況來確定各項參數(shù)。

5 結(jié)語

綜上所述，在使用曝氣生物濾池對污水進行處理的過程中，一定要對該項工藝的原理、特點以及常用方法加以了解，結(jié)合實際情況，選擇合適的工藝，對濾池進行合理的設(shè)置，以此來對污水進行有效的處理，使其處理質(zhì)量能夠達到國家相關(guān)標準，使國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略得到進一步的深化。

參考文獻：

[1] 黃江波，譚聰，黃偉，等."曝氣生物活化濾池-人工快濾"組合工藝處理錳工業(yè)聚集區(qū)受污水體試驗研究[J].礦產(chǎn)與地質(zhì)，2017（3）：618～621.

[2] 固定化微生物-曝氣生物濾池污水處理工藝[J].中國水利，2014（17）：A67.