曝气生物滤池-高效混凝沉淀工艺用于中度污染水质处理的与应用

曝气生物滤池—高效混凝沉淀工艺用于中度污染水质处理的研究与应用摘要：本文采用曝气生物滤池加高效混凝沉淀工艺处理城市污水处理厂二级出水或类似水质原水回用于电厂的循环冷却系统或其它工业生产，试验研究和工程实例证明本工艺处理效果好，运行稳定可靠，工艺流程简单，而且运行管理较为方便。关键字：曝气生物滤池高效混凝沉淀二级出水处理新工艺1、概述随着社会的的发展，水资资源紧缺的问问题日益严重重，水将成为为制约社会发发展的一项重重要因素。目目前我国缺水水主要呈现水水质性缺水的的特点，城市市污水经二级级处理后出水水直接排到水水体，一方面面增加了水体体的自净负荷荷，另一方面面也是一种水水资源的浪费费，所以保护护资源除了从从节约用水出出发外，我们们还要提高水水处理技术水水平，使得各各种水质都能能够得到充分分的利用，来来解决目前的的水资源紧缺缺问题。二级级处理出水占占不能直接利利用的水资源源的很大比例例，如果得到到进一步处理理，可以被应应用于各种工工业生产，这这将对保护水水资源、解决决部分地区水水质性缺水问问题会起到重重要作用，为为此本文介绍绍一种针对二二级处理出水水及相仿水质质原水的新型型回用水处理理工艺。2、工艺流程简简介2.1二级处处理出水的一一般水质指标标如下：指标名称COD（mg//L）BOD（mgg/L）SS（mg/LL）磷（mg/LL）NH3-N（mmg/L）主要指标<100<20<20<1<15以上各指标标为大多数污污水厂的处理理出水指标,不同水厂指指标略异。以以上水质一般般可以用于灌灌溉等，但还还不能满足城城市景观水或或工业用水的的水质要求。2.2

工艺流程简简介：针对以上及及类似水质，我我们提出了一一种能够回用用于电厂循环环冷却用水或或其它一些工工业用水的处处理工艺，设设计流程如下下图：二级出出水→调节水箱→BAF→高效混凝沉沉淀池→出水回用↑混凝剂、液液氯根据循环冷冷却用水的水水质要求，把把设计的工艺艺分为生物处处理和物化处处理两部分。生物处理部部分为曝气生生物滤池（BAF）。曝气生生物滤池实质质是生物膜的的一种实现形形式，是在曝曝气池中填充充生物陶粒，利利用陶粒表面面附着的生物物膜降解水中中污染物的处处理单元。由由于陶粒具有有粒径小，孔孔隙率大，堆堆积密度小，比比表面积大等等特点，陶粒粒表面容易附附着生物膜。陶陶粒表面附着着大量的生物物膜，生物膜膜中生长着众众多种属和数数量的微生物物，有好氧菌菌、兼氧菌、厌厌氧菌，所以以曝气生物滤滤池对水中的的各种有机物物都有一个很很好的去除作作用，同时对对氨氮也有很很高的去除效效率。物化处理法法是通过向原原水中投加混混凝剂，经过过合理的反应应和沉淀来去去除水中的悬悬浮物和胶体体同时又可以以去除水中的的磷的一种物物理化学处理理方法。本次次设计中采用用高效混凝沉沉淀池作为物物化处理单元元，高效混凝凝反应沉淀池池是利用流体体力学理论，通通过折板和一一些整流板来来实现控制水水的流态使得得水在反应池池中的剪切力力从大到小，使使脱稳胶体形形成致密的污污泥矾花，从从而实现对絮絮凝合理控制制，并保证絮絮凝反应效果果最佳且沉淀淀出水效果最最好的一种反反应沉淀池。本本单元特点：：反应时间短短，沉淀池表表面负荷高，沉沉淀池出水水水质好且出水水稳定，可以以保证沉淀池池出水浊度小小于3NTU。曝气生物滤滤池要求进水水中不能含有有灭菌剂或影影响生物活性性的混凝剂，而而出水中会有有大量细菌、悬悬浮物。根据据这一工艺特特点在其后布布置高效混凝凝沉淀池，水水力流程合理理，运行灵活活方便，而且且不必考虑投投加药剂对微微生物的影响响。2.3

中试试模型设计参参数中试模型主主要处理单元元及流程如下下：1、曝气生生物滤池：外外型设计尺寸寸为800×8800×75500mm，由钢板焊焊制而成，曝曝气生物滤池池内滤层厚度度3.5m（4.5m）。设计水水量为2m3/h，曝气生物物滤池的有效效停留时间为为1.5小时。本次次试验采用的的曝气生物滤滤池为上向流流式，即下部部进水，上部部出水，滤池池设有进水管管、曝气管、反反冲洗进水管管、反冲洗气气管、生产出出水管、反冲冲洗出水管，系系统进水、进进气管路上均均装有流量计计，以计量水水量、气量。2、混凝沉沉淀池：池型型为800×11500×22200mmm，设计水量量为2m3/h。反应池的的反应时间为为12min，沉淀池上上升流速为2.4mmm/s。3、中试实实验结果与讨讨论试验的进水水为城市二级级处理沉淀出出水，开始运运行二十天左左右进行挂膜膜驯化等实验验前准备，不不对水质进行行检测，只是是观察生物膜膜的生物相，二二十天后，生生物相状态基基本稳定，生生物膜基本成成型，可以进进行实验检测测分析。系统统启动快是此此新工艺主要要特点。BAF生物陶粒采采用自然挂膜膜方式，当陶陶粒表面生物物膜中的生物物相稳定后，即即可认为挂膜膜成功，此过过程仅需要10～20天时间。肉肉眼观察生物物陶粒表面无无明显生物膜膜，但在显微微镜下，可看看到陶粒表面面周围有不连连续的生物膜膜（菌胶团为为主体）存在在。高效混凝凝沉淀池注水水即可正常运运行，因此BAF挂膜成功可可认为整体系系统启动完成成。以下是处理理水量稳定在在2m3/h时的进、出出水检测数据据：3.1本本系统对有机机物的去除从上图可以以看出：本次次试验的进水水COD为60～140mgg/L，出水COD维持在30～50mgg/L之间，COD的平均去除除率在50％左右。其余未被降降解的部分多多数成分为难难生物降解有有机物，这种种水质一般可可以应用于电电厂的循环冷冷却或一般工工业生产中，如如印染行业等等。本工艺对比比其它处理工工艺对COD的去除效率率高，且运行行稳定。进水水为二级出水水，因此原水水可生化性较较差，进水COD为60～140mgg/L，出水COD维持在30～50mgg/L之间。从试试验数据分析析，BAF对原水COD的去除率仅仅为30~400%，物化法高高效混凝沉淀淀池对COD的去除率可可达到30％，整套系系统COD的平均去除除率在50％左右。实验的COOD的容积运行行负荷为：2.14㎏COD/mm3d。对于有机机物浓度比较较低的进水水水质，COD的容积负荷荷不宜太高。3.2本系统统对氨氮的去去除如上图所示示，进水中的的氨氮在50mg//L左右，在此此负荷下，出出水的氨氮可可以控制在3mg/L以下，经过过投加氯气，氨氨氮在投加氯氯气的氧化作作用下，出水水氨氮值小于于1mg/L，达到一般般循环冷却水水的指标要求求，氨氮的去去除率在95％以上。对对于一般的城城市二级出水水，氨氮值较较低，一般小小于15mgg/L，经本工艺艺处理后很容容易满足循环环冷却用水标标准。本次实实验氨氮的运运行容积负荷荷为1.07㎏氨氮/m3d。3.3本系统统对浊度的去去除新工艺出水水浊度低且稳稳定。原水为为二级出水浊浊度较低，在在8～18NTU之间，BAF通过滤料的的截留作用，是是出水的浊度度稳定在10NTU左右，高效效混凝沉淀通通过脱稳的胶胶体形成污泥泥矾花在沉淀淀池中沉淀去去除原水浊度度，沉淀池出出水浊度小于于3NTU，整套系统统对浊度的去去除率在80％以上。4、工程实例例我国江浙的的大部分城市市内河水污染染严重，一般般水质指标与与城市二级排排放的水质相相仿（主要是是由于内河水水流速度慢，很很多加工企业业超标准排放放造成）。工工程实例是采采用本技术处处理江苏某地地区的污染河河水，处理后后用于电厂循循环冷却水系系统。本工程程处理规模为为600m3/h，原水污染染严重，一般般水质为河水水温度1℃～40℃，悬浮物25～350mgg/l，CODMn9.5～20.0mmg/l，氨氮2.0～8.0mgg/l，色度15～50度，水呈现现暗绿色，有有藻类漂浮。要要求处理后出出水为浊度小小于3NTU，CODMn小于5mg/l，氨氮小于1.0mgg/L，满足电厂厂的用水要求求。处理工艺流流程为曝气生生物滤池＋混混凝沉淀池，曝曝气池体积为为132000×49000×80000mm，反应沉淀淀池体积为9000××130000×55000mm，曝气量为23m3/min，曝气鼓风风机功率为45kw，曝气池出出水经过投加加聚铝后，直直接进入混凝凝沉淀池，同同时在反应池池首端设一根根投加液氯管管道，定期投投氯灭藻杀菌菌，出水直接接进入循环冷冷却水系统或或化水车间。现现已经运行一一年多，运行行稳定，系统统容易停运和和再次启动，运运行管理方便便，抗冲击负负荷能力强，处处理出水的水水质指标可以以稳定为：指标CODMn（mg/l）氨氮（mg/ll）浊度（NTU）色度数值2～5<11～3—5、结论1)对于于二级出水，曝曝气生物滤池池加高效混凝凝沉淀处理工工艺对氨氮具具有很好的去去除效果，氨氨氮去除率达达95％以上，氨氨氮负荷为N=1.007kg/((m3.d)，在此负荷荷下，氨氮的的处理出水可可以达到循环环冷却水的水水质标准（氨氨氮小于1mg/L）；2)二级级出水经过新新工艺处理，COD可以达到《再再生水回用于于景观水体的的水质标准》CJ/T995-20000（CODCr小于50mgg/L），接近《地地表水环境质质量标准》（GHZB11-19999）IV；3)新工工艺的出水浊浊度可以达到到循环冷却水水的水质标准准。4)新工工艺抗冲击负负荷能力很强强，冲击负荷荷影响过后，系系统可以很快快恢复。参考文献：1.王占占生，刘文君君。微污染水水源饮用水处处理。北京：：中国建筑工工业出版社，19992.李汝汝琪，钱易，孔孔波等。曝气气生物滤池去去除污染物的的机理研究。环环境科学，1999，20（6）：49～523.张文文妍，朱亮，薛薛红琴。微污污染水源生物物预处理氨氮氮去除影响因因素探讨。给给水排水，2002，28（11）：1～34.吴为为中，王占生生。水库水源源水生物陶粒粒滤池预处理理中试试验研研究。环境科科学。1999，20（3）：25～285.戴之之荷。受污染染水处理技术术在我国的应应用。给水排排水。2002，28（1）：8～126.王绍绍文。惯性效效应在絮凝中中的动力学作作用。中国给给水排水，1998，14（2）：13-1667.赫俊俊国，等。微微涡旋混凝低低脉动沉淀技技术处理低温温、低浊水。中中国给水排水水，1999，15（4）：17-1998.Urrsvonngunrrenettal.,,By-prroducttsforrmatioondurringddrinkiingwaaterddisinffectioon:attoolttoasssessddisinffectiooneffficienncy?,WWat.Rees.,20001,355(8):22095~220999.JoorgPiietschhetaal.,Poolarnnitroggencoompounndsanndtheeirbeehavioorin