基于流離生物窩生物流化床在印染廢水處理中的應(yīng)用實(shí)踐

向亞輝

（廣東省佛山市順德彩輝紡織有限公司，廣東佛山 528000）

與生活污水及其它工業(yè)廢水相比，印染廢水具有高濃度、色度大、成分復(fù)雜、變化大等諸多特點(diǎn)，由此處理難度也較大，工藝要求高。根據(jù)近年來各種污水處理技術(shù)的應(yīng)用情況來看，生物膜法處理工藝發(fā)展快速，具有處理效率高，耐沖擊負(fù)荷性能好，產(chǎn)泥量低，占地面積少，便于運(yùn)行管理等優(yōu)點(diǎn)，在進(jìn)行印染廢水處理中極具競爭力，本課題主要就流離生物窩進(jìn)行好氧生化處理新技術(shù)的開發(fā)展開了具體分析[1]。

1 印染廢水的危害與處理方法

1.1 印染廢水的危害

近年來，我國紡織工業(yè)發(fā)展迅猛，印染廢水問題越加嚴(yán)重，逐漸成為了各地區(qū)的重要污染源。印染廢水是各類紡織印染企業(yè)生產(chǎn)過程中排放的各種廢水的總稱，包括退漿廢水、煮煉廢水、漂白廢水、絲光廢水、染色廢水、印花廢水、整理廢水等等。印染企業(yè)的產(chǎn)品不同、生產(chǎn)工藝不同、廢水的來源不同等決定了印染廢水的復(fù)雜性。

印染廢水的危害較大，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：一是廢水排放量大；二是色度大、有機(jī)物含量高；三是水質(zhì)變化大、組分復(fù)雜，處理難度大；四是具有較大的生物毒性，嚴(yán)重污染環(huán)境?；诖?，深入研究印染廢水處理方法，確保排放指標(biāo)合格，是我國紡織工業(yè)穩(wěn)定健康發(fā)展的必然要求，也是環(huán)保行業(yè)關(guān)注的重要課題[2]。

1.2 印染廢水的處理方法

印染廢水屬于難處理的工業(yè)污水之一，現(xiàn)行的處理方法可分為生化法、化學(xué)法、物理法三種，尤以生化法處理成本低、效果好，應(yīng)用廣泛。生物流化床（Biological Fluidized Beds，BFB）最早出現(xiàn)于20世紀(jì)70年代。該方法實(shí)現(xiàn)了化工過程的流態(tài)化技術(shù)與生物工程的微生物固定化技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，兼具活性污泥法和生物膜法兩者的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)大量研究結(jié)果表明，流化床反應(yīng)器可有效地脫除印染廢水中的污染物，具有工程應(yīng)用可行性與推廣價值。

2 流離生物窩生物流化床及其原理分析

2.1 流離生物窩生物流化床的提出

生物流化床運(yùn)行中，填料的選用是一大關(guān)鍵，根據(jù)實(shí)踐總結(jié)分析其需滿足以下要求：一，水利學(xué)特性良好；二，機(jī)械強(qiáng)度高，物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定；三，有利于生物膜附著；四，不會溶出有害物質(zhì)；五，成本相對較為低廉。

基于此，本課題提出了一種新的生物流化床——流離生物窩填料，該填料具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、表面積大、垂直空間利用率高等特點(diǎn)，不僅能提供更多的空間讓生物膜固定生長，能隨時進(jìn)行更換，并且基本不產(chǎn)生污泥。設(shè)備處理能力增大，供養(yǎng)充分，傳質(zhì)條件好，處理效果好，還可以減少污水處理設(shè)施占地面積，便于后期維護(hù)改造，并且不生長濾池蠅，氣味小，不產(chǎn)生污泥，衛(wèi)生條件好。

2.2 流離生物窩生物流化床原理

（1）流離生物窩填料具有大自然中存在的流離速分（簡稱流離）的固液分離現(xiàn)象及原理，使流體在給予的一定環(huán)境中改變、分散流態(tài)，降低流速，因而加速了固液（無機(jī)粒子、有機(jī)顆粒、膠體和水體）的分離，從而達(dá)到凈化流體的目的。

（2）流離生物窩填料的體積比較龐大，但空隙率適當(dāng)，絕不會堵塞，這是活性污泥和其它生物膜法無法比擬的。體積比較龐大的生物窩填料非常適宜各式各樣的微生物在此群居、繁衍生息，各取所需的同時，分解各式各樣、大小分子量不一的有機(jī)物、有機(jī)污泥，甚至是微生物的尸體，將污泥減量。

（3）由于流離生物窩填料的體積龐大，呈現(xiàn)了既有數(shù)量龐大的好氧微生物，又有大型的缺氧、厭氧菌體。各類的微生物可以很好地消化、分解積聚在此的有機(jī)物和有機(jī)污泥。難分解的有機(jī)污染物在經(jīng)過好幾個小時、好幾天甚至好幾周后，也可以被眾多的厭氧微生物貯存、分解、消化。高分子的有機(jī)物、有機(jī)污泥甚至是微生物的尸體被分解成H2O、CO2、N2氣體，被釋放到大氣中，繼續(xù)進(jìn)行生態(tài)循環(huán)，同時，水體則被潔凈了。

（4）此流離生物窩填料，既具有好氧生物硝化的功能，又具備有厭氧生物反硝化的功能于一體，在污水處理中基本上沒有臭氣，污泥也能減量，甚至可以做到?jīng)]有污泥排放。

3 流離生物窩生物流化床在印染廢水處理中的應(yīng)用實(shí)踐

3.1 項目簡介

原污水處理系統(tǒng)生化部分采用接觸氧化工藝，由于填料采用單一的組合填料，再加上安裝密度不夠，造成廢水達(dá)不到設(shè)計要求，現(xiàn)對系統(tǒng)進(jìn)行改造。其中，生化池部分計劃采用增加流離生物窩填料以提高填料的比表面積，從而增加細(xì)菌數(shù)量，達(dá)到處理效果。

3.2 填料規(guī)格、數(shù)量

填料有效長度為4 000mm，兩頭留300mm用來把填料系在固定件上，總長度為4 600mm，數(shù)量為4 680串。

3.3 安裝方案

生化池分2組，每組分3個池，單個水池尺寸為：長10 400mm，寬3 000mm，填料安裝密度200mm×200mm，安裝數(shù)量為是52排×15串=780串。每池填料支架在3m方向分2格，在10m方向有支撐梁，強(qiáng)度比較強(qiáng)，原有支架是緊繃支架，現(xiàn)要在原來的2排填料中插入1排填料，上下采用螺紋鋼固定，螺紋鋼的規(guī)格為φ16（每根填料的浮力為50g，15串為750g，每米螺紋鋼重為1.6kg，滿足技術(shù)上要求），如圖1為安裝示意圖。

圖1 新增填料安裝示意圖

3.3.1 安裝輔材及工具

螺紋鋼長1 500mm，直徑16mm的要1 250根，PE繩3mm大的長300mm要1 250根。工具：切割機(jī)一臺，氣割設(shè)備一套（用來加熱螺紋鋼折彎用），2根不銹鋼管（直徑20mm、長4.5m，厚度1.5mm）,刷油漆工具，木板數(shù)張。

3.3.2 安裝進(jìn)度

安裝人員計劃3人，每天安裝500根，共10天，切割螺紋鋼，折彎及防腐5天，合計15天。

3.3.3 安裝步驟

（1）測量長度，確定每根螺紋鋼的長度，上層每排用2根，兩頭搭在支架上，下層要比上層短，懸掛在水中。由于池中有填料，很難往下安裝，故要將下面螺紋鋼兩頭分別折90°彎，每頭彎上100mm用來插在管子中，以便安裝。測量好后，先在池外預(yù)制好并做好防腐工作。

（2）安裝填料：將水位往下降，降至露出支架為止，將填料吊在2根螺紋鋼上，間距為200mm，現(xiàn)用2根長4.5m的不銹鋼將下層螺紋鋼的兩頭插入管中，再將填料和螺紋鋼一起安入原在填料的縫隙中，再將上層螺紋鋼固定到位。圖2為已安裝好填料現(xiàn)場。

圖2 已安裝好填料現(xiàn)場

3.4 運(yùn)行效果

本項目改造完成進(jìn)水10天后的掛膜情況非常理想，如圖3所示。

圖3 改造完成進(jìn)水10天后的掛膜情況

4 結(jié)語

隨著生物流化床技術(shù)研究的不斷深入，其在紡織印染行業(yè)廢水處理中發(fā)揮著越加重要的作用，根據(jù)實(shí)踐可知，開發(fā)良好的生物膜載體，有利于降低生物流化床的運(yùn)行能耗、成本，提高其廢水處理效果[3]。本課題提出的流離生物窩填料實(shí)際應(yīng)用效果較好，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、為生物膜固定生長提供了充足的空間，整個系統(tǒng)廢水處理能力增強(qiáng)，衛(wèi)生條件佳，具有極大的應(yīng)用推廣價值。