曝气生物滤池怎么设计(曝气生物滤池与普通生物滤池区别)

摘 要:生物曝气滤池在卷烟厂污水处理过程中应用比较广泛。卷烟厂在通过该工艺技术进行生产的过程中发现,生物曝气滤池污水处理工艺具有运行稳定、污水处理效率高等一些优点。本文主要针对网某卷烟厂污水处理工程中生物曝气滤池工艺技术的实际应用进行了探讨。

  关键词:卷烟厂;污水处理;生物曝气滤池

  0 引言

  某卷烟厂在实际生产过程中烟叶清洗、设备冲洗、生活污水、锅炉冲灰等几个环节是主要的污水来源,该企业每天的污水处理量能够达到650m3/d[1]。针对污水处理环节主要使用的是生物曝气滤池处理工艺,首先将污水在水解池中进行初步处理,然后再通过生物曝气滤池进行深度处理。在建设过程中主要使用的是不锈钢利普罐作为池体的整体结构,该施工技术不仅能够有效节约原料,而且施工周期也相对较短,外观的美观性能够得到有效保障。生物曝气滤池主要使用的材料为经过严格筛选的页岩陶粒,污水处理过程中采取上进下出的方式,并在池底实现曝气处理,整个过程采取逆向流动方式。

  1 运行效果分析

  1.1 调试运行

  该卷烟厂生物曝气滤池于2002年开始投产运行。主要采取的是直接进水启动挂膜方式进行污水处理。设备运行第1周该卷烟厂及污水进水量严格的控制在5~10m3/h的范围内,在第2周将进水量提升到了20m3/h,设备运行第3周按照25m3/h的进水量运行,成功挂模式在第4周完成[2]。该生物曝气滤池由于采取的是经过严格筛选的页岩陶粒,其表面粗糙度较大,而且内部小孔肉眼可见,这些微孔能够为污水提供充足流动,因此其吸附能力非常强。图1所示为设备运行第2周进出水口位置CODCr实际变化规律。观察图1可以发现,出水口位置CODCr前三天相對比较低,这主要是因为页岩陶粒的吸附作用发挥效果,而从第4天开始冲水口位置的CODCr明显增加,由此可以知道在第4天时页岩陶粒的吸附作用明显下降,而且逐渐形成了生物膜,并开始充分发挥降解作用。

  1.2 稳定运行分析

  在进入稳定运行阶段后通过观察可以发现,生物曝气滤池能够高效去除污水中的CODCr,而且平均去除率能够达到82%以上,出水口位置CODCr严格的控制在了75mg/L以下。这也充分说明,在污水水质不断变化的情况下生物曝气滤池都能够实现稳定运行。

  1.3 进水有机负荷对CODCr去除效率的影响

  在针对设备运行过程中进水CODCr容积负荷不同状况下出水位置CODCr平均值以及平均去除效率进行分析可以知道。设备在正常运行条件下,进水负荷不会对CODCr去除效率产生明显影响,而且整体的去除率能够维持在90%。

  1.4 反冲洗对生物曝气滤池运行影响分析

  该卷烟厂在针对生物曝气滤池多年的运行状况进行统计分析后发现,生物曝气滤池的运行会受到反冲洗的严重影响。而在反冲洗过程中冲洗周期、强度等会对最终反冲洗效果起到决定性作用,保证反冲洗强度一定的条件下,进水有机负荷、进水SS与反冲洗周期存在紧密联系,鉴于此,在针对设备进行运行管理的过程中,反冲洗周期并不是一个固定值,在水质不断变化的过程中,反冲洗周期也会产生相应变化。

  针对设备运行过程中调整反冲洗周期对反冲洗周期的影响作用进行了分析。当反冲洗周期设置为12h,且设备处在正常运行条件下,通过人为因素干预将反冲洗周期调整到24个h,反冲洗周期调整完毕,设备正常运行了14个h,在这个时间段内出水口位置SS、CODCr都处在正常范围内,而且通过观察发现曝气呈现出均匀状态;随便设备运行时间的延长出现了不均匀曝气现象,而且出水口位置的SS、CODCr逐渐升高。当进入第2个运行周期后,设备运行超过12个h开始出现不均匀曝气现象,而且不均匀程度也在逐渐增加,从持续观察可以发现,曝气池内部气泡产生量非常少,水质也开始逐渐恶化,并出现了浑浊现象,悬浮物沉淀现象结果,在连续运行5天后,将反冲洗周期调节到12h,生物曝气滤池逐渐恢复了正常运行状态。通过上述试验可以发现,生物曝气滤池的运行效果在很大程度上直接取决于反冲洗周期[3]。

  1.5 生物曝气滤池生物相特性分析

  针对生物曝气滤池实施镜检后发现,在曝气滤池中形成的生物膜,其上面除菌胶团外表面附着了大量的丝状菌、线虫等,而且在页岩陶粒上面CODCr相对较高的缓冲水层中也发现了大量轮虫,通过分析初步认为,上述几种生物主要是在冲洗作用脱离了生物膜,最终进入到该水层中。独缩虫在陶粒填料的顶部生物膜中含量非常多,通过显微镜观察发现分布呈现密集状态,其密度相对较大,非常容易出现沉淀现象,但是其核心位置呈现出黑色,破碎比较困难,这主要是因为大量聚集的独缩虫而导致。观察页岩陶粒可以发现,颗粒在离开水面之后,陶粒的表面附着着一层生物膜,而且颜色呈现出深色。将其放置到蒸馏水中进行详细观察后发现,陶粒的表面附着的生物膜呈现出浅色绒毛状,而且向外逐渐伸展,陶粒的表面附着的生物膜并没有呈现出均匀分布状况,而是呈现出丛簇状,而且程度都处在了2~4mm之间,其根系主要是分布在陶粒的孔隙内部,利用玻璃棒进行搅动之后发现,同一个陶粒上面相对较大的团簇非常出现脱落现象,而且在陶粒上面附着的生物膜并不是同时脱落。生物膜的这种附着状态能够有效促进生物汲取水分营养物质和溶解氧,也能够对物质的传质作用起到促进作用,进一步提升对悬浮物质的吸附能力。生物曝气滤池就是充分利用这种作用来去除污水中的悬浮物。另外,在卷烟厂生物曝气滤池实际使用的是页岩陶粒来作为填料,这种填料本身的粒径相对较大,而且内部具有较大空隙,能够发挥出空气的扰动作用,由此就会对调料的过滤作用产生一定的干扰,而生物曝气滤池之所以能够发挥出良好去除悬浮物质的作用主要是取决于生物膜的生物絮凝作用,而生物膜在形成过程中由于呈现出向外伸展的状态,导致陶粒内部的孔隙通道被大量填充,在这种情况下使得生物膜对悬浮物质的粘附作用增强,生物的絮凝作用也进一步提升。

  由于在生物曝气滤池内部水流主要呈现出推流式流动状态,在水的流动方向上微生物按照高度的优势不同分布,而且在水流方向上生物膜上附着的异养菌和硝化细菌也会出现一定的变化,根据相关的研究发现,异养菌在生物曝气滤池的进水端占据绝对优势,而硝化细菌则在生物膜上占据绝对优势。

  1.6 氧的利用率高

  在污水处理过程中应用的活性污泥法,穿孔管曝气氧的转移效率仅仅能够达到6%,但是生物曝气滤池能够将氧的转移效率提升到17%左右,这与生物曝气滤池的传质有很大的联系。生物曝气滤池中调料通道并没有实现上下贯穿,从而使得气泡上升处在随机状态;而且陶粒会对上升的气泡形成剪切作用,导致其形状发生较大变化,气泡的大小也会产生变化,由此就使得氧的利用效率增加[4]。

  2 结语

  综上所述,在卷烟厂的污水处理过程中应用生物曝气滤池能够发挥出良好的处理效果,而且设备本身的运行具有稳定性和可靠性强的特征。但是在实际进行生物曝气滤池设备管理的过程中,必须要对设备的反冲洗周期进行合理设置,对各项运行参数进行严格控制,这样才能保障生物曝气滤池的污水过滤作用得到充分发挥,有效提升了卷烟厂的污水处理水平。

  参考文献

  [1] 陆洪宇,马文成,张梁,等.曝气生物滤池深度处理混合印染废水[J].环境工程学报,2013(07):2409-2413.

  [2] 黄瑞敏,卢开聪,林德贤,等.曝气生物滤池对皮革废水中氨氮去除的研究[J].皮革化工,2005(03):21-24.

  [3] 杨光.卷烟厂综合废水处理技术现状研究[J].科技与企业,2014(03):126+128.

  [4] 王刘煜,李冬,曾辉平,等.生物滤池同步净化低温高铁锰氨氮地下水[J].中国环境科学,2019(08):3300-3307.

内容转自:土木工程网

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