二段生物接触氧化法处理生活污水.pdf

环境工程 2 0 0 3年 2月第 2 l 卷第 l 期 1 3 = 段生掬授触 螽化法 处理 生活污水 周 海 东 刘 勤亚 ( 中国矿业大学环境 与测绘学院 ， 徐州 2 2 1 0 0 8 ) 江 燕 ( 大屯煤 电集 团公司徐庄煤矿 ， 徐州 2 2 1 0 1 6 ) 摘要 主要分 析 了二段生物接触 氧化法处理机理 及其主要工 艺参 数设 计 ； 列举 了其在处理 生活污水 中的应用 ， 并将该 法 与普通活性污泥法处理 情况作比较 。二段 生物接触氧化法处 理效果稳定 ， 体 积负荷高 ， 处理时 间短， 占地面积 小， 运 行操 作管理简便 ， 特 别适用于厂矿 企业及 小城镇 的生活污 水处理。对 生活 污水而 言， C O D 。去除 率可达 8 O ， B O D 5去 除率可达 8 5 ， 水力停 留时间只需 0 5 1 h 。 关键 词 生物接触氧 化法 生活污水 活性污泥 1 弓 l 言 二段 生 物接 触法 又 称二 氧二 沉法 ， 污水 经 2座 氧 化池 ， 增加 了与填料接触次数 ， 同时每 1 座氧化池的 流态基本上属于完全混合型 ， 可 以提高生化 效率 ， 缩 短生物氧化时间， 适 应原水水质的变化， 使处理水水 质 趋 于稳 定 。另外 ， 二 段法 的二 沉 池可 以弥 补 中 间沉 淀池 的不 足 ， 进一 步 改进处 理 水水 质 。二 段法 是 常用 的生 物接 触 氧化 法 。 本文探讨 了二段生物接触氧化法的机理及其主要 的设计参数， 列举了该法在处理生活污水 中的应用 ； 并 将该 法与普通 活性污 泥法作 比较 ， 指 出了该法 的优点 。 2二 段生 物接触 氧 化法 处理 机 理 生 物 接触 氧化 法 的 主要 构 筑 物 是 生 物 接 触 氧 化 池 。在池 中 ， 在溶 解 氧与食 物 都满 足微 生 物生 长 的条 件下 ， 微生物在填料上繁殖形成生物膜 ， 从 而可利用 A 之进 行污 水处 理 。 对于 生 物接触 氧 化 池 中微 生 物 生 长 和 基 质 利用 过程 可 以解 释如 下 。 ： 假设生物膜是均质的细菌层， 在生物膜内仅沿 z 方向有基质浓度的变化； 除一种基质外 ， 其它营养 物 质 都保证 微 生物 正 常生 长需 要 ， 如 图 1 。 在 生物 膜 内任一 点 处基 质 去除 遵循 M o n o d方程 ： ( 鲁) ： 式 中 s 膜 内任一 点 处 的基 质浓 度n L ； 生 物密 度n L ； 。 饱 和 常数n L ； 最大比基质利用速率1 h ； f 时 间 h 。 载 体 图 l 生物膜基质降解 I r 一附着层液膜厚度 ， 廿 n ； s i 生物膜内厌氧层厚度 。 基质在生物膜内传质可用 F i c k第二定律表示 ： ( ) ： 。 D 生 物 膜 内基 质分 子扩 散 系数c r n 2 h 。 z 自生物 膜表 面 ， 基 质 在生 物 膜 内 扩 散 距 离c m。 ( 1 ) 和( 2 ) 式相加得出生物膜 内任一点处总 a s a f 。由假设， 基质浓度是稳态的 ， 即： a s a t =O ， 则得 ： 器 (3 ) 对于生物膜内任一微分单元 ， 由 质 量定律可得 ： 生物净增长 =生物进入量 +生物生长增加量 一 生 物 自身 氧化 量 一生 物排 出量 ； 可 认 为生 物进 入 量和 生物 排 出量 为 0 ， 则 可得 ： 生物净增长率 ：生物生长增加速率 一细菌 自身 氧化分解速率 ； ： y 一 出( 4 ) o f 。 + 一 、 式 中 y 产率系数 ； 维普资讯 I 4 环境工程 2 0 0 3年 2月第 2 l 卷第 1 期 cos ( z 】 m sm 当 删 ： s 一 瓮( z z 一 Z 2 ) (6 ) 删 = 一m ( 堡O Z I1 ： A ( 和 ， 表 1 普 通活性污泥 法处理效果 3 1工 艺 流 程 矿 居 民生 活污 水 与 医 院 污 水 在 管 道 内混 合 经 格 栅 、 调节池 ， 进入初沉池进行一级处理 ， 然后依次进入 第 一 生物 氧化 池 、 中 间沉 淀池 、 第 二 生物接 触 氧化 池 、 二沉池 ， 进行生物氧化处理和泥水分离 ， 最后经消毒 排 放 。污 泥从 一沉 池 和二 沉池 底部 进 入 污泥 浓缩 池 ， 定 期排 放 。 处理 流 程 如 图 2 。 水一 上清液 污泥浓缩池 消毒 同 I 量 + 出水 干化池 图 2 二段 生物 接触 氧化法处理 工艺流程图 3 2工 艺参数 设 计 根据原进水水质及 G B 8 9 7 8 1 9 9 6 污染物综 合排 放标准 ， 对二段生物 接触氧化法 进行设计 ， 设计 参 数 为 ： ( 1 ) B O D 负荷3 5 k g m 3 d ； ( 2 ) 接触停留时 间0 5 h ， 其 中一 氧池 为 1 3 h ， 二 氧池 为 l 6 h ； ( 3 ) 选用 聚乙烯半软性填料 巾 l 0 0 ， 填料设计高 度 3 0 m； ( 4 ) 一氧池有效体积7 7 f n 3 ， 二氧池有效体积 4 0 m3 ： ( 5 ) 总气 水 比3 ： l ， 其 中一氧池 2 ： l ， 二 氧池 l ： l 。 3 3处 理 效 果 运行实践表明， 该处理工艺能够获得稳定的处理 水质 ， 处理效果见表 2 ， 并可 由表 l ， 表 2比较可显现 出二段 法 的改 进效 果 。 表 2二 段 生 物 接 触 氧 化 法 处 理 效 果 维普资讯 环境工程 2 0 0 3年 2月第 2 l 卷第 1 期 l 5 斜板三相分离器 UA S B一生物接触氧化 工艺处理果汁生产废水 刘 林 苏 玉 民 ( 青岛天人环境工 程有限公 司， 山东 2 6 6 1 0 1 ) 胡 玉 秀 ( 青岛海泊河 污水处理厂 ， 山东 2 6 6 0 2 1 ) 摘 要 采用斜板 三相分离器 U A S B一生物接 触氧化 串联X - 艺处理 果汁生产废水 的X - 程实践 ， 取 得 了良好 的效果 。进水 C O D 浓度在 5 0 0 0 m g L左右 ， 稳定运 行 U A S B C O D 容积负荷 为 6 5 k g m 3 d ， H R T为1 8 h ， C O D c ， 去除率 8 5 以上 。经 后续好 氧工艺处理 后， 出水 B O D ， 6 0 m s L ， C O D c r 1 5 0 m g L ， s s 1 5 0 m g L 。 关 键 词 U A S B果 汁 生 产 废 水 斜 板 三 相 分 离 器 1 引言 U A S B ( 升流式厌氧污泥床) 反应器有两项技 术关 键 ： 一 是配 水 系 统 ； 二 是 “ 固 一液 一气 ” 三 相 分 离 器 。 工艺要求配水系统能把进水均匀分布在 U A S B底部 ， 并产生一定的水力搅拌 ， 促进生物固体与基质之间的 良好接触 ， 避免产生沟流和局部酸化 。当进水基质浓 度过高 时 ， 采 用脉 冲 配 水 可 以产 生 柔 和 的 水 力搅 拌 ， 提高配水的均匀程度。U A S B的另一项技术关键是 三相分离器， 在 U A S B启动 阶段 ， 厌氧 污泥床 尚未形 成颗粒污泥 ， 产生 的沼气 附着在污 泥絮体上 ， 使得其 整体 比重 小 于水 ， 因此会 产生 严 重 的污 泥流 失 。少 量 污泥 流 失对 形成 颗粒 污 泥是有 利 的 ， 因 为水 力筛 分 作 用可 以淘汰沉降性能差的絮状污泥 ， 留存沉降性能好 的颗粒污泥， 促进 U A S B污泥床的污泥颗粒化 。然而 在 工程 实践 中 ， 并不 是 所有 废 水 用 U A S B处 理 都 会 产 生 颗粒 污泥 ， 严 重 的污 泥流 失 将 导 致 U A S B处 理 能 力 下 降 。我们 在 U A S B三 相分 离 器 内 加设 斜 板 ， 取 得 了 良好 的固液 分 离 效 果 。一 方 面沼 气 和 污泥 的结 合 体 4结论 二段 生物 接触 氧 化法 处理 生 活 污水 效果 良好 ， 该 法投资少 ， 占地面积小 ， 运行操作管理简便 ， 在此对于 该 法 的应 用 ， 2点 建议 ： ( 1 ) 采用间歇曝气 ， 提高脱 氮除磷 效果。间歇 曝 气 ， 使 生物 接触 池 交替 进行 好 氧 、 厌氧 ， 达 到脱 氮 除磷 功 效 。 ( 2 ) 对氧化池进行反 冲洗 ， 最好采用单独 的供气 管路 ， 反 冲洗 周期 为 2 3 d 。 在 上升 过程 中与斜 板 相碰 ， 附着 在 污泥 上 的沼气 泡 与 悬浮污泥分离 ， 提高 了污泥的 自身沉降性能 。另一方 面 ， 加 设斜 板增 加 了有 效 分 离 面 积 ， 使 得 沉 淀 区域 的 水 力半 径 大大 减少 ， 雷 诺 数 ( 船 ) 降低 ， 弗 罗德 数 ( ) 提高 ， 改善了污泥沉淀 的水力条件 ， 提高 了固液分离 效率 。 2 工 程设 计 条件 2 1 废 水 水质 水量 青 岛某 食 品有 限公 司是 一 家外 资企 业 ， 主要 以苹 果和 梨 为 原 料 加 工 生 产 浓 缩 果 汁 ， 其 加 工 能 力 为 3 0 0 t d 。生产 废 水 来 自苹 果 ( 梨 ) 洗 涤 、 压 榨 机 清 洗 、 过滤以及浓缩 等工序 。其主要 特征 为： 有机 质浓 度 高， 混合废水 C O D 浓度在 5 0 0 0 m g L左右 ， 含丰富 的糖类 、 维生素 ， 但缺乏氮、 磷等营养元素。果汁生产 废水还含有大量果瓤 ， 悬浮物浓度高 ， 而且 易酸化导 致 p H降低 ， 大部分情况下水 质呈酸性 。另外 ， 在生 产过程中 ， 压榨 、 浓缩等设备每周采用工业 火碱消毒 清洗 1次 ， 碱液进入废水 中会 引起 p H的急剧升高。 参考文献 l 唐受印 废 水处理工程 北京 ： 化学工业 出版社 1 9 9 8 2 6 2 2 6 4 2王 占生 微污 染 水 源饮 用 水处 理 北 京