分析QBF法在污水處理場的應(yīng)用

佛山市順德區(qū)順環(huán)市政工程設(shè)備有限公司 嚴培泉

QBF法主要可以概括為高效快速凈化方法，主要指的是針對污水處理場的除臭裝置進行優(yōu)化，主要應(yīng)用微生物分解、氧化及轉(zhuǎn)化技術(shù)實現(xiàn)有效的廢氣微生物處理效果，對各類揮發(fā)性有機物質(zhì)進行無害化處理，因此在污水處理場的污水及廢氣處理中，應(yīng)用QBF法有其獨特的意義和價值。

一、QBF法的主要應(yīng)用原理

QBF法的生物處理過程和生物處理原理，主要體現(xiàn)為應(yīng)用微生物的分解作用、氧化作用和轉(zhuǎn)化功能，對有毒有害氣體中各類揮發(fā)性有機物質(zhì)進行分解時，其完全氧化為二氧化碳、硝酸鹽等物質(zhì)，實現(xiàn)無害化處理。（如圖1所示）在進行生物凈化的過程中，主要可以分為5個階段：首先，需要將廢氣中的揮發(fā)性有機污染物從氣相狀態(tài)轉(zhuǎn)移為液相或固體表面的液膜狀態(tài)。隨后，可以將液相狀態(tài)或固體表面液膜中的污染物質(zhì)進行微生物反應(yīng)，讓微生物進行充分的吸附或吸收。微生物可以通過此類污染物質(zhì)作為營養(yǎng)物質(zhì)進行充分的分解和利用，經(jīng)過氧化分解之后，進一步生成無害物質(zhì)氣相狀態(tài)則會從微生物脫附之后，返回為液相或氣相狀態(tài)。基于此，QBF法的生物處理過程主要應(yīng)用于對各類氣態(tài)的污染物進行降解，可以應(yīng)用的污染物種類相對較多，例如，針對含硫化合物、含氧有機物以及石油烴類可以實現(xiàn)更好的生物凈化處理。應(yīng)用QBF法進行生物凈化處理和氧化處理，需要有針對性地培養(yǎng)微生物群落，讓微生物能夠通過自身的氧化和吸附反應(yīng)實現(xiàn)繁殖，因此要保障生物狀態(tài)下的合理溫濕度和酸堿度，實現(xiàn)多種類型微生物的共同化繁殖，大多數(shù)情況下，QBF法處理系統(tǒng)需要涵蓋高效快速凈化及高效快速洗滌等多個處理設(shè)備，實現(xiàn)對有毒有害氣體的全方位處理。

圖1 QBF法生物處理過程

通過圖1可以看出，在采用QBF法進行生物處理的過程中，主要運用了微生物吸附等多種原理，能夠有效實現(xiàn)對廢氣的處理，將其凈化為對人體以及環(huán)境無害的空氣并排出。另外，還能夠通過微生物降解的方式，去除有害成分。

二、QBF法在污水處理場中應(yīng)用的優(yōu)勢

當(dāng)前我國科學(xué)技術(shù)綜合水平提升速度越來越快，污水處理場的處理能力也實現(xiàn)了大幅度提高，不論是在污水處理還是廢氣處理的過程中，各類處理方法呈現(xiàn)出多元化、多樣化的發(fā)展態(tài)勢，其中，在污水處理場的廢氣處理領(lǐng)域應(yīng)用微生物處理技術(shù)有其獨特的優(yōu)勢，最主要的是微生物技術(shù)成本投入相對較低且無污染，因此QBF法在污水處理場的廢氣處理中應(yīng)用意義重大。在進行廢氣處理時，需要提前在填料層中繁殖微生物，通過微生物的代謝作用，將污水處理場廢氣中的有毒有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水等小分子物質(zhì)，實現(xiàn)廢氣凈化的目標(biāo)。與其他類型的廢氣處理技術(shù)相比，QBF法在應(yīng)用過程中更加適應(yīng)當(dāng)前我國生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展理念，為綠色環(huán)保技術(shù)類型，特別是應(yīng)用QBF法進行生物進化的過程中不會產(chǎn)生其他類型的有毒有害物質(zhì)，各類產(chǎn)物也都是無害的。

此外QBF法的處理以微生物為主，而此類微生物在處理成本方面相對較低，微生物的吸附劑價格低廉，與其他方法相比投入大大減少，QBF法所進行的生物進化反應(yīng)需要消耗一定的微生物營養(yǎng)液和水，但是其總體的消耗量也相對較小。最后，應(yīng)用QBF法的微生物凈化處理技術(shù)在設(shè)備工藝和操作流程方面更加簡單，其最主要的環(huán)節(jié)在于微生物的填料層以及噴淋加濕系統(tǒng)等等，無需額外進行處理、切換或進行更加精準的溫濕度控制。

三、QBF法在污水處理場的應(yīng)用分析

（一）QBF法廢氣處理應(yīng)用設(shè)置

1.底部菌液層

底部菌液層主要設(shè)置在QBF法實施的底部位置，對各類微生物進行全面的存儲，類似于好氧曝氣池的作用原理。QBF法的生物凈化系統(tǒng)的底部也要保證一定厚度的污泥濃度以及營養(yǎng)物質(zhì)，確保微生物能夠在底部菌液層進一步繁殖，打造更加適合微生物繁殖生長的良好環(huán)境。為了提高底部菌液層的氧濃度，可以對菌液層進行鼓風(fēng)曝氣，以進一步增加底部菌液層的溶解氧濃度，與此同時也可以增加蒸汽盤管對其加熱合理控制底部菌液層的溫度情況[1]。為了進一步提高菌液的成活率和活性，可以增加必要的營養(yǎng)物質(zhì)，例如，以含氮磷等微生物物質(zhì)為主的營養(yǎng)液等等。

2.填料層

QBF法生物凈化系統(tǒng)的填料層結(jié)構(gòu)相對特殊，主要呈現(xiàn)出孔隙狀態(tài)，其孔隙率相對較高，容易掛膜，但是也要避免堵塞。當(dāng)QBF法生物凈化系統(tǒng)啟動之后，填料層會成為微生物吸附的重要結(jié)構(gòu)之一。在生物凈化過程中，微生物在填料層中大面積附著，并形成有效的生物膜（見圖2），隨后當(dāng)污水處理場的有毒有害氣體和揮發(fā)性有機物通過填料層時，可以在現(xiàn)有微生物所形成的生物膜的氧化作用下有效降解各類揮發(fā)性有機物。

圖2 生物膜層作用示意圖

3.噴淋系統(tǒng)

在QBF法生物凈化系統(tǒng)的上下兩端都設(shè)有噴淋系統(tǒng)，主要由螺旋噴水等組成。下部的噴淋系統(tǒng)為連續(xù)噴淋作業(yè)，噴出的液體主要為生物凈化系統(tǒng)底部的菌液層菌液，當(dāng)廢氣進入噴淋系統(tǒng)之后，首先會在噴淋液的作用下使得廢氣內(nèi)一部分揮發(fā)性有機物質(zhì)直接溶解于菌液之中，在菌液的曝氣區(qū)進行進一步降解，而另一部分廢氣則會持續(xù)上升，在通過填料層之后，也會在微生物的分解和持續(xù)氧化作用之下進行降解。整個QBF法生物凈化系統(tǒng)的上部位置設(shè)置噴淋系統(tǒng)，主要發(fā)揮調(diào)控溫濕度的作用，以保證填料層微生物膜始終維持在適當(dāng)?shù)臏貪穸葪l件下，其噴淋液主要為蔭液[2]。在生物凈化系統(tǒng)中往往需要提前對廢氣進行高效快速的洗滌，做好預(yù)處理，讓此類有較高揮發(fā)性有機物含量的廢氣在水洗作用之下進行吸收，有效降低揮發(fā)性有機物的濃度，減少生物凈化系統(tǒng)的整體處理負荷，確保整個系統(tǒng)的平穩(wěn)運行。

（二）QBF法廢氣處理應(yīng)用工藝流程

大多數(shù)情況下，在污水處理場的廢氣處理技術(shù)中應(yīng)用QBF法廢氣生物凈化處理技術(shù)主要經(jīng)過三個步驟。首先，要保障污水處理場的有機廢氣其中一部分成分能夠與水相溶，在與水接觸之后一部分揮發(fā)性有機物可以直接溶解在水中，處于液相的廢氣成分則會在濃度差的推動作用下進一步擴散至整個生物凈化處理系統(tǒng)的微生物膜，以進一步被微生物捕捉、吸收，進行氧化反應(yīng)以后，各類揮發(fā)性有機物可以直接進入微生物體內(nèi)，促進微生物的自身代謝，使得各類有機污染物能夠作為能源和各類營養(yǎng)物質(zhì)進行分解，實現(xiàn)生物化學(xué)反應(yīng)，最后生成對自然生態(tài)無害的化合物。因此，在應(yīng)用QBF法進行分析處理和應(yīng)用時需要提前設(shè)置隔油池、懸浮式生化池、曝氣池等，要特別安裝玻璃鋼集氣罩，以確保各類揮發(fā)性有機物不會在廢氣處理的過程中散逸到自然空氣之中，其中玻璃鋼集氣罩可以應(yīng)用阻燃型的不飽和樹脂和玻璃纖維布進行制作，必要的連接部分應(yīng)用玻璃鋼管進行相連。在整個系統(tǒng)的引風(fēng)機推動和散氣作用之下，確保污水處理場各個集氣點的廢氣都能以微負壓的形式直接傳送至QBF法處理系統(tǒng)之中，但值得注意的是，隔油池、生化池等重點部位的有機廢氣中的揮發(fā)性有機物質(zhì)濃度相對較高，因此需要提前進行有機廢氣的高效快速洗滌預(yù)處理。除此之外，在預(yù)處理系統(tǒng)內(nèi)部需要設(shè)置水洗塔，并鋪設(shè)填料，讓廢氣能夠在水洗塔內(nèi)提前溶解，大部分容易被水溶解的揮發(fā)性有機物?？焖傧礈熘蟮膹U水和噴淋水也需要經(jīng)由管道輸送至曝氣池內(nèi)進一步進行處理[3]。如圖3所示通過水洗之后的污水處理場廢氣則可以在風(fēng)機的作用之下傳輸至QBF法廢氣生物凈化處理系統(tǒng)的凈化塔內(nèi)，使得在微生物作用之下，各類揮發(fā)性有機物能夠進一步被生物降解為二氧化碳和水，實現(xiàn)無害化處理。值得注意的是，在降解過程中，需要保障系統(tǒng)內(nèi)部的微生物濃度的合理性效果，其中需要給微生物補充代謝所需的各類營養(yǎng)液，特別是在整個系統(tǒng)底部的菌液層也要始終進行循環(huán)噴淋，讓其能夠在菌液層至填料層頂部實現(xiàn)有效的菌液回流，既增加了系統(tǒng)內(nèi)部的溶解氧含量，也能有效去除各類揮發(fā)性有機物質(zhì)。

圖3 生物洗滌器

四、QBF法應(yīng)用于污水處理場的未來前景

從我國社會發(fā)展水平方面看，QBF法在污水處理場廢氣生物處理中應(yīng)用有其獨特的推廣價值和應(yīng)用優(yōu)勢，現(xiàn)如今我國針對廢氣的生物處理技術(shù)仍舊處于廣泛地開發(fā)及應(yīng)用階段，但是在市場環(huán)境中并沒有形成強有力的優(yōu)勢和引導(dǎo)作用，也正因如此，眾多高校和科研機構(gòu)著重推進各類微生物處理技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化升級，突出創(chuàng)新能力，特別是在規(guī)劃和設(shè)計中強調(diào)靈活性和運行參數(shù)的合理性，以進一步達到預(yù)期的標(biāo)準。因此在針對污水處理場廢氣的處理過程中廣泛應(yīng)用QBF法，能夠進一步提高污水處理場廢氣的處理力度和處理效果，推動各類優(yōu)秀研究成果的產(chǎn)業(yè)化升級，同樣也可以為各類新技術(shù)的推廣和應(yīng)用奠定良好的基礎(chǔ)。

五、總結(jié)

總而言之，近年來隨著我國社會發(fā)展水平的提升以及城市化發(fā)展速度的加快，污水處理場的綜合處理能力顯著提升，但是對于很多污水處理場而言，除臭也成為自然生態(tài)環(huán)境保護領(lǐng)域急需解決的問題。當(dāng)前我國針對污水處理場的污水除臭技術(shù)越發(fā)成熟，其中QBF法處理技術(shù)優(yōu)勢最為明顯、應(yīng)用范圍最為廣泛。本文圍繞QBF法在污水處理場中的應(yīng)用進行深入探究，首先分析了QBF法的主要應(yīng)用原理和應(yīng)用優(yōu)勢，其次圍繞QBF法分析應(yīng)用設(shè)置及具體的工藝流程進行分析與探討，希望能夠進一步提高我國城市污水處理中廢氣的處理水平。