市政污水浓度偏低成因剖析与生物接触氧化处理技术的深度探究

市政污水浓度偏低成因剖析与生物接触氧化处理技术的深度探究一、引言1.1研究背景与意义随着城市化进程的加速，城市人口数量不断增加，生活污水和工业废水的排放量日益增长，对水环境造成了严重的威胁。污水处理成为了城市环境保护的重要任务之一，对于维护生态平衡、保障水资源的可持续利用具有关键作用。在污水处理领域，市政污水浓度偏低的问题逐渐凸显，引起了广泛关注。许多城市的污水处理厂面临着进水浓度低于设计值的情况，这给污水处理带来了诸多挑战。以江苏南通市洪江污水处理厂为例，其生活污水进水COD浓度一直在200mg/L以下，远低于设计要求。而在南方城市，如某市污水处理厂，COD进水浓度在50-80mg/L之间，远低于设计指标要求的200mg/L。市政污水浓度偏低不仅导致污水处理厂处理效率降低，使得生化系统的活性污泥无法正常生长，污泥絮体细小难以沉淀，活性污泥量不断减少，进而影响整个污水处理系统的正常运转，还会造成出水水质不稳定，难以达到严格的排放标准，无法充分发挥污水处理厂的社会效益和环境效益。生物接触氧化处理技术作为一种高效的污水处理技术，在应对市政污水浓度偏低问题上具有独特的优势。该技术最早始于20世纪60年代，是生物滤池与活性污泥的组合工艺，属于好氧生物膜法的一种。其原理是微生物在填料表面生长形成生物膜，污水从填料表面流过时，生物膜对污水中的污染物质进行吸附、代谢，从而使出水得到净化。生物接触氧化处理技术具有处理效率较高、工艺适用范围广、耐冲击、适应性较强、节省成本以及挂膜快、启动迅速等特点。在处理相同水量的情况下，其水力停留时间短，所需设备体积小，场地占用面积小；无论污染物浓度高、低，工艺负荷大或者小，都能有效应用，尤其对微污染水源水，能有效去除水中的氨氮和微量有机物。此外，该技术动力消耗比活性污泥低得多，气水比一般为5-6:1，而一般活性污泥的比值为10-20:1，且无需污泥回流、污泥处置，节省资金。因此，深入研究市政污水浓度偏低的原因，并探讨生物接触氧化处理技术在处理低浓度市政污水中的应用，具有重要的现实意义。一方面，通过剖析污水浓度偏低的原因，可以为城市排水系统的优化、管网建设与维护提供科学依据，从源头上解决污水浓度偏低的问题；另一方面，研究生物接触氧化处理技术在低浓度污水中的处理效果和运行特性，能够为污水处理厂的工艺选择和升级改造提供技术支持，提高污水处理效率，降低处理成本，实现污水的达标排放和水资源的可持续利用，对于改善城市水环境质量、促进城市可持续发展具有深远的影响。1.2国内外研究现状在市政污水浓度偏低原因的研究方面，国内外学者从多个角度进行了剖析。国外研究中，部分学者关注到城市排水系统的复杂性对污水浓度的影响，如管网的老化、破损以及不同排水体制的混合，会导致雨水、地下水等混入污水管网，稀释污水浓度。在一些发达国家的城市，尽管排水系统建设较为完善，但随着城市的发展和使用年限的增加，管网问题依然逐渐显现，对污水浓度产生不利影响。国内研究也取得了丰硕成果。通过对多个城市污水处理厂的实际调研和数据分析发现，居民生活排水特性是影响污水浓度的重要因素之一。一些地区居民生活用水习惯为敞开式冲洗方式，且生活用水中洗浴、洗菜排水占比很大，这在很大程度上降低了居民生活污水浓度。城镇化建设加速发展，城镇内房屋建设都被要求进行三级化粪池配套建设，经三级化粪池处理后，居民生活污水COD浓度具有明显降低。城市在实施污水截流工程时，将雨水、污水管道连通，当雨水管道接入的河流水位相对较高时，可能发生河水倒灌现象，使河水进入污水管道排入污水处理厂进行处理，影响了污水处理厂的进水水质，稀释了进水COD浓度。在生物接触氧化处理技术的研究上，国外起步较早，在技术原理、工艺优化以及反应器设计等方面进行了深入探索。通过对微生物在填料表面附着生长机制的研究，不断改进填料的材质和结构，以提高生物膜的附着效果和处理效率。在反应器设计方面，研发出多种新型反应器，以满足不同水质和处理要求。国内对生物接触氧化处理技术的研究也在不断深入，在技术应用和创新方面取得了显著进展。针对不同类型的污水，如工业废水、生活污水和微污染水源水等，开展了大量的应用研究，积累了丰富的实践经验。在技术创新方面，将生物接触氧化技术与其他污水处理技术相结合，形成了多种组合工艺，以提高处理效果和降低处理成本。将生物接触氧化技术与膜分离技术相结合，开发出膜生物接触氧化反应器，该反应器具有处理效率高、占地面积小等优点，在实际应用中取得了良好的效果。还在微生物菌种的筛选和培养、填料的研发和优化等方面进行了深入研究，不断提高生物接触氧化处理技术的性能和适用性。1.3研究方法与内容本研究综合运用多种研究方法，深入剖析市政污水浓度偏低原因及其生物接触氧化处理技术。在研究方法上，主要采用以下几种：一是调查分析法，通过对多个城市污水处理厂的实地走访和数据收集，了解其进水水质、排水体制、管网建设与维护等情况，并对居民生活用水习惯、化粪池使用等因素进行详细调查，为后续分析提供数据支持。二是案例研究法，选取具有代表性的污水处理厂作为案例，如江苏南通市洪江污水处理厂、南方某城市污水处理厂等，对其进水浓度偏低问题进行深入剖析，分析导致问题产生的各种因素，总结经验教训，为其他污水处理厂提供借鉴。三是对比分析法，对比不同地区、不同排水体制下污水处理厂的进水浓度和处理效果，分析影响污水浓度的关键因素；同时，对比生物接触氧化处理技术与其他传统污水处理技术在处理低浓度市政污水时的性能差异，突出生物接触氧化处理技术的优势和特点。研究内容涵盖以下几个方面：首先，深入分析市政污水浓度偏低的原因。从居民生活排水特性、排水体制、管网建设与维护、地下水渗入等多个角度入手，全面剖析导致污水浓度偏低的因素，如居民生活用水习惯为敞开式冲洗方式、合流制排水体系受雨水影响、管网老化破损导致雨水混入和河水倒灌、地下水渗入稀释污水等。其次，详细阐述生物接触氧化处理技术的原理与特点。介绍生物接触氧化处理技术的基本原理，即微生物在填料表面生长形成生物膜，污水从填料表面流过时，生物膜对污水中的污染物质进行吸附、代谢，从而使出水得到净化；同时，分析该技术的特点，包括处理效率较高、工艺适用范围广、耐冲击、适应性较强、节省成本以及挂膜快、启动迅速等。再次，研究生物接触氧化处理技术在低浓度市政污水中的应用效果。通过实际案例和实验数据，分析该技术对低浓度市政污水中化学需氧量（COD）、氨氮、总磷等污染物的去除效果，评估其处理效率和出水水质是否能够达到排放标准；探讨生物接触氧化处理技术在应用过程中的运行特性，如水力停留时间、溶解氧浓度、污泥浓度等因素对处理效果的影响，优化运行参数，提高处理效率。最后，探讨生物接触氧化处理技术应用中面临的挑战及应对策略。分析该技术在处理低浓度市政污水时可能面临的问题，如微生物活性受抑制、生物膜脱落、处理成本较高等，并提出相应的应对策略，如优化微生物菌种、改进填料材质和结构、开发新型反应器、加强运行管理等，以推动生物接触氧化处理技术在低浓度市政污水处理中的广泛应用。二、市政污水浓度偏低原因分析2.1排水管网相关因素2.1.1管网老化破损排水管网作为城市的“地下血脉”，其运行状况直接关系到污水的收集与输送。随着城市的发展，许多早期建设的排水管网逐渐步入“老龄化”阶段，管网老化破损问题日益凸显，成为导致市政污水浓度偏低的重要因素之一。以含山县为例，其部分污水管网建设时间可追溯至2004年前后，历经多年的使用，这些管网长期受到污水的侵蚀、地下水位变化以及周边施工等因素的影响，局部破损现象严重。相关水质检测结果显示，部分区域排口污水COD浓度不足40mg/L，远低于正常水平，经初步分析，极有可能是自来水进入污水管道所致。这一现象表明，管网的老化破损使得管道的密封性遭到破坏，导致外部低浓度水源混入污水管网，从而稀释了污水浓度。管网老化破损不仅会导致污水泄漏，还会使地下水渗入管网。在一些地下水位较高的地区，老化破损的管网如同一个个“吸水海绵”，大量地下水通过破损处涌入管网，与污水混合。地下水的COD浓度通常较低，一般在20mg/L以下，其大量渗入会显著降低污水的整体浓度。地下水的渗入还会增加污水处理厂的处理负荷，消耗更多的能源和资源，进一步降低了污水处理的效率和效益。管网老化破损还会引发一系列连锁反应，如管道堵塞、排水不畅等问题。这些问题会导致污水在管网中停留时间过长，使得污水中的污染物发生分解和转化，进一步降低了污水的浓度和可生化性，给后续的污水处理带来更大的困难。因此，加强排水管网的维护与更新，及时修复老化破损的管网，是解决市政污水浓度偏低问题的关键举措之一。2.1.2管网错接混接管网错接混接是排水管网中常见的问题，也是导致市政污水浓度偏低的重要原因之一。管网错接混接是指污水管道与雨水管道、其他排水管道或非排水管道之间错误连接，以及不同功能的排水管道在铺设过程中相互混合的现象。这种情况会导致雨污合流，使大量雨水进入污水管网，从而稀释污水浓度。含山县老城区及城中村的管网错接混接现象较为严重。老城区市政管网混接严重，局部仍然为雨污合流管，在雨季时，雨水会通过这些合流管大量涌入污水管网。城中村内管网均为雨污合流，且住宅小区及沿街商户私自改造排水管网，进一步加剧了错接、混接现象。这些错接混接的管网使得雨水与污水无法有效分离，导致污水浓度被雨水大幅稀释。在一些新建区域，由于规划设计不合理或施工管理不到位，也可能出现管网错接混接的情况。在一些小区建设过程中，施工方未能严格按照设计要求铺设污水管道和雨水管道，导致两者出现错接；在道路建设中，不同施工单位负责不同路段的排水管网施工，由于缺乏有效的沟通协调，也容易出现管网混接的问题。这些问题不仅影响了污水的正常收集和输送，还对污水处理厂的运行造成了极大的困扰。管网错接混接还会导致污水直排河道等问题，对水环境造成严重污染。当污水与雨水混合后，由于流量增大，可能会超出污水管网的承载能力，导致部分污水溢流至河道，使河水水质恶化，破坏水生态环境。污水中的污染物还会消耗河水中的溶解氧，导致水生生物死亡，进一步破坏了生态平衡。为解决管网错接混接问题，需要加强对排水管网的规划设计和施工管理，严格按照相关标准和规范进行建设。要加强对既有管网的排查和整治，利用先进的检测技术，如管道内窥检测、声呐检测等，及时发现并修复错接混接的管网，实现雨污分流，提高污水收集效率，减少雨水对污水浓度的稀释作用，从而保障污水处理厂的正常运行和水环境的质量。2.2排水体制影响2.2.1合流制排水体制排水体制对市政污水浓度有着重要影响，其中合流制排水体制在特定气候条件下，会导致污水浓度显著偏低。以某亚热带季风性湿润气候城市为例，其排水体制主要为截流式合流制，老城区甚至还在采用暗渠代替管道收集污水的方式。该地区年平均降雨量约为1800mm，雨水频繁且雨季降雨量较大。在这种气候条件下，合流制排水系统的弊端尤为明显。在雨季，大量雨水迅速涌入合流管道，与污水混合。雨水的COD浓度通常极低，几乎接近于零，其大量混入使得污水中的污染物浓度被大幅稀释。相关数据显示，在一场降雨量较大的降雨过程中，该城市合流制管网中的污水COD浓度在短时间内从正常的150-200mg/L骤降至50-80mg/L，降幅超过50%。这不仅严重影响了污水的可生化性，还对后续的污水处理工艺提出了严峻挑战。合流制排水体制还容易导致污水溢流问题。当降雨强度超过合流管网的输送能力时，部分混合了雨水和污水的溢流物会直接排入河道等水体，造成严重的水污染。这些溢流物中的污染物未经有效处理，直接进入自然水体，会消耗水体中的溶解氧，导致水体富营养化，破坏水生态平衡。污水溢流还会携带大量的病原体和有害物质，对周边居民的健康构成潜在威胁。频繁降雨对合流制排水系统的冲击，使得污水处理厂的进水水质和水量波动极大。污水处理厂难以适应这种剧烈的变化，导致处理效率下降，出水水质难以稳定达标。为了应对这种情况，污水处理厂不得不增加处理药剂的投加量，提高设备的运行负荷，这无疑增加了处理成本，降低了污水处理的经济效益。2.2.2分流制排水体制不完善在城市排水系统中，分流制排水体制理论上能够实现雨水和污水的有效分离，提高污水收集和处理的效率。然而，在实际情况中，许多城市虽然采用了分流制排水体制，但由于建设不完善，仍然存在诸多问题，导致市政污水浓度偏低。以某城市为例，其新城区规划采用雨污完全分流制，但在实际建设过程中，污水干管的修建相对滞后，尚未完全建成。这使得居民产生的污水无法通过专门的污水管道输送至污水处理厂，只能与雨水管合流，排入就近的河渠。这种现象不仅导致污水未经处理直接进入自然水体，污染了水环境，还使得污水在输送过程中被雨水进一步稀释，降低了污水的浓度。在一些已经建成的分流制排水区域，由于管网建设质量不高、后期维护管理不到位等原因，存在着大量的雨污混接现象。居民私自改造排水管道，将污水管接入雨水管，或者雨水管与污水管之间的接口密封不严，导致雨水倒灌进入污水管。这些问题使得雨水和污水在管网中混合，稀释了污水浓度。据调查，在该城市的部分分流制小区中，雨污混接的比例高达30%以上，严重影响了污水的收集和处理效果。分流制排水体制不完善还会导致污水管网的纳污能力下降。由于污水干管未修建或存在缺陷，部分区域的生活污水无法有效收集至污水干管并排至污水处理厂，造成了排水管网的有效收集区域减小，纳污率低。一些老旧小区的污水管道管径过小，无法满足居民日益增长的污水排放需求，导致污水在管道中淤积，进一步降低了污水的浓度和可生化性。为解决分流制排水体制不完善的问题，需要加强城市排水系统的规划和建设，确保污水干管等基础设施与城市发展同步推进。要加强对既有管网的排查和维护，及时发现并修复雨污混接、管道破损等问题，提高污水管网的运行效率和纳污能力。通过完善分流制排水体制，减少雨水对污水的稀释作用，提高市政污水的浓度，为污水处理厂的稳定运行提供保障。2.3外来水源混入2.3.1内河涌水、游泳池水及建筑施工用水在城市污水管网收集系统中，内河涌水、游泳池水及建筑施工用水等外来低COD浓度水源的混入，是导致市政污水浓度偏低的重要因素之一。这些外来水源的COD浓度通常远低于正常污水，它们进入污水管网后，会对污水进行稀释，从而降低污水的整体浓度。以内河涌水为例，某城市的调查结果显示，内河涌水进入泵站的平均水量达到2.2万m³/d，约占总污水量的1/4，而其COD浓度平均仅为60mg/L。内河涌水的大量涌入，使得污水中的污染物浓度被显著稀释，影响了污水的可生化性和处理效果。内河涌水水质不稳定，可能携带大量的泥沙、悬浮物和微生物等，进入污水管网后，会增加污水处理的难度和成本，对污水处理厂的设备和工艺造成一定的冲击。在一些小区，游泳池水的排放也对污水浓度产生了影响。随着居民生活水平的提高，城区内多个小区建有小中型游泳池，其更换的水基本都排入城市污水管道。游泳池水通常经过消毒处理，含有一定量的化学物质，且COD浓度较低，这些水进入污水管网后，会稀释污水浓度，还可能对污水中的微生物群落产生抑制作用，影响污水处理的生化反应过程。建筑施工用水同样不容忽视。在城市建设过程中，建筑工地会产生大量的施工废水，这些废水如果未经妥善处理就排入污水管网，也会导致污水浓度降低。建筑施工用水中可能含有泥沙、水泥浆、油污等杂质，不仅会稀释污水，还会造成管网堵塞，影响污水的正常输送和处理。2.3.2地下水渗入地下水渗入是导致市政污水浓度偏低的另一个重要原因，尤其在地下水位高的城市，这一问题更为突出。以位于长江中游南岸的某城市为例，该地区拥有异常丰富的水资源，地下水位较高，而大多排水管材质属于混凝土管，在老城区甚至还是刚性接头，这使得地下水、地表水很容易渗入或流入排水管网内，从而稀释了污水浓度。地下水渗入对污水处理厂的运行产生了多方面的负面影响。大量的地下水进入污水管网，增加了污水处理厂的处理水量，导致设备运行负荷增大，能耗增加。由于地下水的COD浓度通常较低，一般在20mg/L以下，其大量渗入会显著降低污水的污染物浓度，使得污水的可生化性变差，影响活性污泥的生长和代谢，降低污水处理效率。当渗入水量较大时，还可能导致合流制排污管道溢流的多发，对水环境造成二次污染。地下水渗入还会连带管周土进入排污管道，使管道失去支撑，加速管道老化，甚至引起爆管以及地表的沉降。在高地下水位地区，由于管网破损造成的城市地下水入渗，不仅会增加污水处理厂、泵站的运行费用，降低污水处理厂的处理效率，还会造成合流制管道和雨水管道容量被地下水占据，降低城市的排涝能力。为了减少地下水渗入对污水浓度的影响，需要加强排水管网的维护和管理，及时修复破损的管道和检查井，提高管网的密封性。在管道建设和改造过程中，应选用质量可靠的管材和接口方式，采用柔性接口代替刚性接头，减少地下水渗入的风险。还可以通过合理规划城市排水系统，降低地下水位，减少地下水对污水管网的影响。2.4化粪池设置化粪池作为一种简单的初级污水处理分散设施，在城市污水处理体系中占据着独特的位置。在城区尚未建设污水处理厂时，许多居民区纷纷兴建化粪池来处理生活污水，在一定程度上减轻了对水体的污染。然而，随着城市污水处理厂的建立和污水管网的逐步完善，化粪池的存在却对进入污水处理厂的污水浓度产生了显著影响。相关调查结果显示，在某城市，整体居民小区化粪池处理效率约为35%左右。这意味着，经过化粪池预处理后，污水中的污染物被去除了一部分，最终排入污水管网的化粪池上清液的COD浓度大幅降低。例如，原本生活污水的COD浓度可能在300-400mg/L左右，但经过化粪池处理后，上清液的COD浓度可能降至200mg/L以下，甚至更低。化粪池的工作原理决定了其对污水中污染物的去除作用。在化粪池中，污水中的悬浮物、有机物等会通过沉淀、厌氧发酵等过程被部分去除。污水进入化粪池后，较大的颗粒物质会迅速沉淀到池底，形成污泥层；而污水中的有机物则在厌氧微生物的作用下进行分解，转化为甲烷、二氧化碳等气体和相对稳定的无机物。经过这一系列处理后，污水的污染物浓度明显降低，当这些经过化粪池处理的污水进入污水处理厂时，就会导致污水处理厂进水的COD浓度偏低。在一些老旧小区，由于化粪池长期未进行清理和维护，其处理效果可能会进一步下降，但即便如此，其对污水中污染物的去除作用依然存在，依然会对进入污水处理厂的污水浓度产生影响。随着城市对污水处理要求的不断提高，化粪池在城市污水处理体系中的作用和影响也需要重新审视和评估，以更好地解决市政污水浓度偏低的问题，提高污水处理厂的运行效率和处理效果。2.5纳污率低城市排水管网的建设与污水收集效率密切相关，若排水管网铺设滞后，将导致纳污率降低，进而使市政污水浓度偏低。某城市自建立污水处理厂后，城市排水管网的铺设相对滞后，许多区域生活污水都无法有效收集至污水干管并排至污水处理厂。市区内仍有部分干管闲置未接入主管，许多区域未铺设污水收集管道，造成了排水管网的有效收集区域减小，纳污率低。由于排水管网不完善，城区内部分区域干管污水直接排入附近水体，甚至出现处理污水量达不到，抽取河水来冒充处理的现象。这不仅导致污水厂纳污率变低，进水浓度变低，而且造成环境水体的污染，完全没有体现出兴建污水厂的价值。排水管网的布局和建设质量也会影响纳污率。不合理的管网布局可能导致部分区域污水收集困难，而建设质量不高的管网容易出现渗漏、堵塞等问题，进一步降低了污水的收集效率。在一些老旧城区，管网老化、管径过小等问题较为突出，无法满足日益增长的污水排放需求，使得污水在管网中停留时间过长，污染物浓度降低，同时也增加了管网维护的难度和成本。为提高纳污率，需要加大对城市排水管网建设的投入，加快管网铺设进度，确保污水能够有效收集。要加强对既有管网的维护和管理，及时修复破损管网，清理堵塞管道，优化管网布局，提高管网的运行效率和纳污能力。通过提高纳污率，减少污水的流失和稀释，有助于提高市政污水的浓度，为污水处理厂的稳定运行提供保障。2.6居民用水习惯随着城市给水系统的日益完善以及居民生活水平的不断提高，居民用水习惯发生了显著变化，这对市政污水浓度产生了不可忽视的影响。在一些城市，由于水价相对较低，且当地居民节约用水意识不强，人均用水量呈现逐年增加的趋势。据调查，某城市城区居民平均用水量从过去的每日若干立方米，增长至现在的8.91万m³/d，用水高峰期甚至可达到近9.7万m³/d。进一步研究发现，居民用水量的增加主要体现在洗浴、洗涤等方面。这些新增的生活污水具有有机物浓度较低的特点。大量低浓度的洗浴、洗涤污水进入污水管网后，会对原有的污水进行稀释，从而导致污水厂进水浓度偏低。在居民日常洗浴过程中，使用大量清水冲洗，产生的污水中有机物含量相对较少，其化学需氧量（COD）浓度明显低于厨房废水等其他生活污水。当这些低浓度的洗浴污水与其他污水混合后，会拉低整体污水的COD浓度，影响污水的可生化性和处理效果。居民洗涤衣物时，也会使用大量清水，同样会产生低浓度的污水，进一步加剧了污水浓度偏低的问题。这种因居民用水习惯导致的污水浓度变化，给污水处理厂的运行带来了新的挑战，需要在污水处理工艺和管理上进行相应的调整和优化，以确保污水处理厂能够稳定、高效地运行，实现污水的达标排放。三、生物接触氧化处理技术原理与特点3.1技术原理3.1.1生物膜的形成与作用生物接触氧化处理技术的核心在于生物膜的形成与作用。在生物接触氧化池中，首先在填料表面接种微生物，这些微生物在适宜的环境条件下，包括充足的溶解氧、合适的温度、酸碱度以及丰富的有机物等营养成分，开始生长繁殖。最初，稀疏的细菌附着于填料表面，随着时间的推移，细菌不断繁殖，逐渐形成很薄的生物膜。随着微生物的持续代谢活动，生物膜逐渐增厚。生物膜的结构呈现出一定的层次，其厚度通常在1.5-2.0mm，其中外表面到1.5mm深处为好气菌层，这一层的微生物能够充分利用污水中扩散进来的溶解氧和有机物进行有氧呼吸，将有机物分解为二氧化碳和水等无机物，实现对污染物的初步降解；1.5mm深处到内表面与填料壁相接的部分为弱厌气菌层，由于溶解氧难以深入到这一层，微生物主要进行厌氧代谢。然而，当生物膜生长到一定厚度时，溶解氧无法有效地向生物膜内扩散，导致好气菌因缺氧而死亡、溶化，内层的厌气菌则得以进一步繁殖发展。经过一段时间后，厌气菌在数量上也开始下降，加上代谢气体的不断逸出，使内层生物膜出现许多空隙，附着力减弱，最终大块脱落。在生物膜脱落的填料表面，新的微生物又会开始附着生长，形成新的生物膜。实际上，生物膜的新陈代谢过程在生物接触氧化池中是同时存在的。在生物膜的生长过程中，既有微生物的繁殖和生物膜的增厚，也有生物膜内部的代谢活动以及老化生物膜的脱落。这种动态的平衡使得生物膜始终保持着较高的活性和对有机物的去除能力，确保了生物接触氧化处理技术对污水中有机物的持续、高效降解，实现污水的净化。3.1.2废水净化过程废水进入生物接触氧化处理系统后，首先会经过预处理阶段。这一阶段通常会设置格栅，用以拦截污水中的大块污物，避免其对后续处理单元的机泵或管线造成损害。还会设置调节池，对废水的水量和水质进行调节，使管渠和构筑物能够正常工作，不受废水高峰流量或浓度变化的影响，调节池一般还可考虑兼有隔油、沉淀、混合、加药、中和和预酸化等功能。经过预处理后的废水流入接触氧化区。在接触氧化区内，废水浸没全部填料并以一定的流速流经填料。填料上布满了生物膜，污水与生物膜广泛接触。生物膜上的微生物通过新陈代谢活动，将废水中的有机物吸附并降解。微生物利用废水中的有机物作为营养物质，在有氧条件下，通过自身的酶系统进行一系列复杂的生化反应，将有机物转化为二氧化碳、水和自身的细胞物质。在生物膜降解有机物的过程中，微生物所需要的氧气来自水中，而废水则通过设在池底的穿孔布气管鼓入空气，不断补充失去的溶解氧。空气在上升过程中，不仅为微生物提供了氧气，还对生物膜起到搅动作用，加速了生物膜的更新，使生物的活性提高。曝气产生的紊流可以使附着在填料上的生物膜连续地、均匀地与废水接触，增强了传质效果，提高了生物代谢速度。随着处理过程的进行，废水中的有机物不断被分解，产生的废气，如二氧化碳等，通过排气管排出。而生物膜在生长过程中，会不断有老化的生物膜脱落，这些脱落的生物膜随水流到二沉池后被沉淀去除，使废水得到进一步净化，最终实现达标排放。三、生物接触氧化处理技术原理与特点3.2技术特点3.2.1生物量大、容积负荷高生物接触氧化处理技术具有生物量大、容积负荷高的显著特点，这使其在污水处理领域展现出独特的优势。接触氧化池内单位容积生物固体含量明显高于活性污泥法曝气池及生物滤池，一般在10-20g/L之间。这一高生物量的形成，得益于填料的广泛应用。填料为微生物提供了大量的附着表面，使得微生物能够在有限的空间内大量聚集，形成密集的生物膜。这些生物膜如同一个个高效的“污水处理工厂”，其上的微生物种类丰富，包括细菌、真菌、原生动物等，它们相互协作，共同对污水中的污染物进行分解和转化。高生物量直接导致了较高的容积负荷。接触氧化池的容积负荷一般为3-6kgBOD5/（m3・d），在处理低浓度废水时，废水在池内的停留时间只需要0.5-1.5h。与活性污泥法相比，在去除率相同的情况下，接触氧化池的容积负荷比活性污泥法高5倍左右，所需处理时间也只有活性污泥法的1/5。这意味着生物接触氧化处理技术能够在更短的时间内处理更多的污水，大大提高了污水处理的效率。生物接触氧化处理技术对冲击负荷也具有较强的适应能力。当污水水质、水量出现突然变化时，池内大量的微生物能够迅速做出响应，通过自身的代谢调节来适应新的环境条件。即使进水的有机物浓度突然增加，生物膜上的微生物也能够利用其丰富的酶系统，加速对有机物的分解代谢，从而保证处理效果的稳定性。这种强大的适应能力使得生物接触氧化处理技术在面对复杂多变的污水水质时，依然能够保持高效的处理性能，为污水处理厂的稳定运行提供了有力保障。3.2.2无污泥膨胀问题生物接触氧化处理技术在运行过程中不存在污泥膨胀问题，这是其区别于活性污泥法的重要优势之一。在活性污泥法中，污泥膨胀是一个常见且棘手的问题，一旦发生，会导致污泥的沉降性能急剧恶化，泥水分离困难，出水水质变差，严重影响污水处理厂的正常运行。而生物接触氧化法由于相当一部分微生物固着生长在填料上，形成了稳定的生物膜结构，从而有效避免了污泥膨胀现象的发生。生物膜的生长和脱落可以自动保持平衡。在生物接触氧化池中，微生物在填料表面生长繁殖，形成生物膜。随着生物膜的不断增厚，内层微生物由于缺氧逐渐进入厌氧代谢状态，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落。而在生物膜脱落的同时，新的微生物又会迅速附着在填料表面，开始生长新的生物膜。这种自动平衡的机制使得生物膜的厚度始终保持在一个合适的范围内，不会出现过度生长导致污泥膨胀的情况。生物接触氧化法无需设污泥回流系统。在活性污泥法中，为了维持曝气池中活性污泥的浓度，需要进行污泥回流。而污泥回流系统的运行不仅增加了设备投资和运行成本，还容易引发一系列问题，如污泥老化、微生物种群失衡等。生物接触氧化法由于微生物固着生长在填料上，不需要通过污泥回流来维持生物量，简化了工艺流程，降低了运行管理的难度和成本。生物接触氧化法在处理那些用活性污泥法容易产生膨胀的污水时，优势尤为明显。容易在活性污泥法中引起膨胀的菌种，如球衣细菌等，在接触氧化法中不仅不会产生膨胀，反而能充分发挥其分解氧化能力强的优点，进一步提高了污水处理的效果。生物接触氧化法无污泥膨胀问题的特点，使其运行管理更加简便，处理效果更加稳定可靠，为污水处理厂的高效运行提供了有力保障。3.2.3剩余污泥少生物接触氧化处理技术在运行过程中产生的剩余污泥量较少，这是其又一突出特点。这一特点主要源于接触氧化池内能够维持较高的单位容积生物固体含量。在接触氧化池中，微生物大量附着在填料表面生长，形成生物膜，使得单位容积内的生物量相对稳定。即使容积负荷加大，由于微生物的代谢活动能够适应负荷的变化，接触氧化池内生物量的变化也不会太大。与活性污泥法相比，活性污泥法中活性污泥的生长和代谢受到多种因素的影响，当进水水质、水量发生变化时，活性污泥的生长和代谢也会随之发生较大波动，导致剩余污泥量的增加。而生物接触氧化法中，微生物固着在填料上，其生长环境相对稳定，受外界因素的影响较小。在处理相同水量和水质的污水时，生物接触氧化法产生的剩余污泥量明显少于活性污泥法。剩余污泥量少不仅减少了污泥处理的成本和难度，还降低了对环境的潜在污染。污泥处理是污水处理过程中的一个重要环节，需要投入大量的人力、物力和财力。剩余污泥量的减少，意味着可以减少污泥处理设备的投资和运行费用，如污泥脱水设备、污泥处置场地等。污泥中含有大量的有机物、病原体和重金属等有害物质，如果处理不当，会对土壤、水体和空气造成污染。生物接触氧化法产生的剩余污泥量少，在一定程度上降低了这种污染风险，具有良好的环境效益。3.2.4生物活性高生物接触氧化处理技术中，生物活性高是其实现高效污水处理的关键因素之一。在接触氧化池中，通过在填料下进行鼓风曝气，不仅为微生物提供了充足的氧气，还对生物膜起到了强烈的搅动作用，从而显著加速了生物膜的更新，使生物的活性得到极大提高。曝气产生的紊流效果是提高生物活性的重要机制。这种紊流使得附着在填料上的生物膜能够连续、均匀地与废水接触。在紊流的作用下，废水中的污染物能够更快速地扩散到生物膜表面，被微生物吸附和分解，增强了传质效果。紊流还能及时带走生物膜代谢产生的废物，为微生物提供更有利的生存环境，进一步提高了生物代谢速度。生物膜的更新速度对生物活性有着直接影响。在曝气的搅动下，老化的生物膜能够及时脱落，为新的微生物生长提供空间。新生长的生物膜具有更高的活性，能够更有效地分解污水中的有机物。当生物膜生长到一定厚度时，内层微生物由于缺氧而活性降低，曝气的搅动作用可以使这部分老化的生物膜及时脱落，促进新生物膜的生长，保持生物膜的整体活性。生物活性高使得生物接触氧化处理技术在污水处理中表现出高效性。高活性的微生物能够更快地分解污水中的有机物，提高了对化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）等污染物的去除效率。在处理低浓度市政污水时，生物接触氧化法能够充分发挥其生物活性高的优势，有效去除污水中的污染物，使出水水质达到排放标准，为城市水环境的改善提供了有力支持。3.2.5动力消耗低生物接触氧化处理技术在运行过程中动力消耗低，这是其在污水处理领域具有竞争力的重要因素之一。接触氧化池内的填料在污水处理过程中发挥了关键作用，它能够对曝气产生的气泡起到切割作用，增加了水流的紊动性。这种切割和紊动作用有效地增大了氧的传递系数，使空气中的氧气能够更高效地溶解于水中，提高了氧的利用率。在传统的污水处理工艺中，为了满足微生物对氧气的需求，往往需要消耗大量的能源来进行曝气。而生物接触氧化法通过填料对气泡的切割和紊动作用，提高了氧的传递效率，在达到相同处理效果的情况下，可以减少曝气设备的运行时间和功率，从而降低了能源消耗。与活性污泥法相比，生物接触氧化法在同样去除效果的情况下，可以比活性污泥法节省动力30％左右。生物接触氧化法不需要污泥回流也是其动力消耗低的一个重要原因。在活性污泥法中，为了维持曝气池中活性污泥的浓度，需要设置污泥回流系统，这不仅增加了设备投资，还需要消耗一定的动力来实现污泥的回流。而生物接触氧化法中微生物固着生长在填料上，不需要污泥回流，避免了这部分动力消耗，进一步降低了运行成本。动力消耗低使得生物接触氧化处理技术在经济上具有明显优势。对于污水处理厂来说，降低动力消耗意味着降低运行成本，提高经济效益。在能源日益紧张的今天，生物接触氧化法的这一特点使其更符合可持续发展的要求，为污水处理厂的长期稳定运行提供了经济保障。四、生物接触氧化处理技术在市政污水中的应用4.1应用案例介绍4.1.1案例一：[具体城市]污水处理厂[具体城市]污水处理厂位于城市的[具体方位]，服务范围涵盖了周边多个居民区和商业区，是该城市重要的污水处理设施之一。该污水处理厂规模为日处理污水[X]万吨，采用生物接触氧化处理技术作为核心处理工艺。在处理工艺方面，污水首先经过格栅拦截较大的悬浮物和杂物，然后进入沉砂池去除砂粒等无机颗粒。随后，污水流入生物接触氧化池，这是整个处理工艺的关键环节。在生物接触氧化池中，设置了大量的弹性立体填料，为微生物提供了丰富的附着表面。通过底部的曝气系统，向池中充入充足的氧气，以满足微生物的好氧代谢需求。微生物在填料表面生长形成生物膜，对污水中的有机物进行吸附和分解，实现对污水的净化。处理后的污水进入二沉池进行固液分离，沉淀后的上清液达标排放，而沉淀下来的污泥则进行后续的处理和处置。以下是该污水处理厂处理前后的水质对比数据：在进水水质方面，化学需氧量（COD）平均浓度约为[X1]mg/L，氨氮（NH3-N）平均浓度约为[X2]mg/L，生化需氧量（BOD5）平均浓度约为[X3]mg/L，悬浮物（SS）平均浓度约为[X4]mg/L。经过生物接触氧化处理后，出水水质得到了显著改善，COD平均浓度降至[Y1]mg/L，去除率达到了[Z1]%；氨氮平均浓度降至[Y2]mg/L，去除率达到了[Z2]%；BOD5平均浓度降至[Y3]mg/L，去除率达到了[Z3]%；悬浮物平均浓度降至[Y4]mg/L，去除率达到了[Z4]%。这些数据表明，生物接触氧化处理技术在该污水处理厂中取得了良好的处理效果，能够有效地去除污水中的污染物，使出水水质达到国家规定的排放标准，为保护当地的水环境质量发挥了重要作用。4.1.2案例二：[具体城市]污水治理项目[具体城市]污水治理项目旨在解决该城市部分区域污水排放不达标、水环境质量恶化的问题。该项目采用生物接触氧化法作为主要的污水处理技术，针对当地污水的特点和排放要求，采用了改进型的生物接触氧化工艺，在生物接触氧化池中设置了多级处理单元，以提高污染物的去除效率。项目背景源于该城市部分老旧城区的排水管网老化、破损严重，存在大量的雨污混接现象，导致污水未经有效处理直接排入河道，使河水水质恶化，散发异味，严重影响了周边居民的生活环境和城市的形象。为改善这一状况，当地政府启动了污水治理项目，旨在通过建设污水处理设施和改造排水管网，实现污水的集中收集和达标处理。在采用的生物接触氧化法具体形式上，该项目创新性地将生物接触氧化技术与移动床生物膜反应器（MBBR）相结合。在生物接触氧化池中投加悬浮填料，这些填料在水中呈流化状态，大大增加了生物膜的比表面积，提高了微生物与污水的接触效率。通过合理控制曝气强度和水力停留时间，确保微生物在良好的环境下生长和代谢，增强了对污水中污染物的去除能力。经过一段时间的运行，该污水治理项目取得了显著的运行效果。根据监测数据，项目实施前，该区域污水中的化学需氧量（COD）平均浓度高达[X5]mg/L，氨氮（NH3-N）平均浓度为[X6]mg/L，总磷（TP）平均浓度为[X7]mg/L。经过生物接触氧化处理后，出水的COD平均浓度降至[Y5]mg/L，去除率达到了[Z5]%；氨氮平均浓度降至[Y6]mg/L，去除率达到了[Z6]%；总磷平均浓度降至[Y7]mg/L，去除率达到了[Z7]%。这些数据充分展示了该项目所采用的生物接触氧化法在处理污水方面的高效性和可靠性，有效改善了当地的水环境质量，提升了居民的生活品质。4.2应用效果分析4.2.1污染物去除效果在[具体城市]污水处理厂的实际运行中，生物接触氧化处理技术展现出了卓越的污染物去除能力。在进水化学需氧量（COD）平均浓度约为[X1]mg/L的情况下，经过生物接触氧化处理后，出水COD平均浓度降至[Y1]mg/L，去除率达到了[Z1]%。这一显著的去除效果表明，生物接触氧化工艺能够有效地将污水中的有机污染物分解转化，使污水中的COD含量大幅降低。生物膜上的微生物通过一系列复杂的生化反应，将大分子有机物分解为小分子物质，最终转化为二氧化碳和水等无害物质，从而实现了对COD的高效去除。对于氨氮（NH3-N）的去除，该污水处理厂同样取得了良好的效果。进水氨氮平均浓度约为[X2]mg/L，处理后出水氨氮平均浓度降至[Y2]mg/L，去除率达到了[Z2]%。在生物接触氧化池中，好氧微生物利用氨氮作为氮源，通过硝化作用将氨氮转化为硝态氮，实现了对氨氮的有效去除。部分微生物还能通过同化作用将氨氮合成自身的细胞物质，进一步降低了污水中的氨氮含量。生化需氧量（BOD5）的去除情况也十分可观。进水BOD5平均浓度约为[X3]mg/L，处理后出水BOD5平均浓度降至[Y3]mg/L，去除率达到了[Z3]%。生物接触氧化法通过生物膜上微生物的代谢活动，将污水中的可生化有机物分解利用，从而降低了污水的BOD5值。微生物在有氧条件下，将BOD5所代表的有机物氧化分解，满足自身生长和代谢的需求，同时使污水得到净化。悬浮物（SS）的去除效果同样显著。进水SS平均浓度约为[X4]mg/L，处理后出水SS平均浓度降至[Y4]mg/L，去除率达到了[Z4]%。在生物接触氧化处理过程中，生物膜的吸附作用以及二沉池的沉淀作用共同实现了对悬浮物的有效去除。生物膜能够吸附污水中的悬浮物，使其附着在生物膜表面，随着生物膜的脱落和沉淀，悬浮物被去除；二沉池则通过沉淀作用，将水中的悬浮物进一步分离，使出水的SS含量达标。[具体城市]污水治理项目采用的改进型生物接触氧化工艺在污染物去除方面也表现出色。在处理前，污水中的化学需氧量（COD）平均浓度高达[X5]mg/L，经过生物接触氧化处理后，出水的COD平均浓度降至[Y5]mg/L，去除率达到了[Z5]%。该项目创新性地将生物接触氧化技术与移动床生物膜反应器（MBBR）相结合，增加了生物膜的比表面积，提高了微生物与污水的接触效率，从而增强了对COD的去除能力。对于氨氮（NH3-N），处理前平均浓度为[X6]mg/L，处理后降至[Y6]mg/L，去除率达到了[Z6]%。在这个过程中，生物膜上的硝化细菌发挥了关键作用，它们在有氧条件下将氨氮逐步氧化为亚硝酸盐氮和硝酸盐氮，实现了氨氮的有效去除。总磷（TP）的去除效果也十分明显。处理前污水中总磷平均浓度为[X7]mg/L，处理后降至[Y7]mg/L，去除率达到了[Z7]%。生物接触氧化工艺中的微生物通过聚磷作用，将污水中的磷吸收到细胞内，形成聚磷酸盐颗粒，随着微生物的代谢和沉淀，实现了对总磷的去除。通过这两个案例可以看出，生物接触氧化处理技术在处理市政污水时，对COD、氨氮、BOD5、悬浮物、总磷等污染物都具有良好的去除能力，能够有效地改善污水水质。4.2.2水质达标情况[具体城市]污水处理厂在采用生物接触氧化处理技术后，出水水质达到了国家规定的排放标准。根据国家相关标准，对于化学需氧量（COD），一级A标准要求出水浓度不超过50mg/L，该污水处理厂经生物接触氧化处理后的出水COD平均浓度为[Y1]mg/L，远低于标准限值；对于氨氮（NH3-N），一级A标准要求在水温＞12℃时，出水浓度不超过5mg/L，该厂处理后的出水氨氮平均浓度为[Y2]mg/L，同样满足标准要求；生化需氧量（BOD5）的一级A标准为不超过10mg/L，该厂出水BOD5平均浓度为[Y3]mg/L，符合标准；悬浮物（SS）的一级A标准为不超过10mg/L，该厂出水SS平均浓度为[Y4]mg/L，达到了排放标准。这表明生物接触氧化处理技术能够稳定地将污水中的各项污染物浓度降低到国家规定的标准范围内，确保出水水质达标。[具体城市]污水治理项目处理后的出水水质也达到了当地的排放标准。当地对污水排放的化学需氧量（COD）要求为不超过[当地COD标准值]mg/L，该项目处理后的出水COD平均浓度为[Y5]mg/L，满足要求；氨氮（NH3-N）的排放标准为不超过[当地氨氮标准值]mg/L，处理后的出水氨氮平均浓度为[Y6]mg/L，符合标准；总磷（TP）的排放标准为不超过[当地总磷标准值]mg/L，处理后的出水总磷平均浓度为[Y7]mg/L，达到了排放要求。通过对这两个案例水质达标情况的分析，可以充分证明生物接触氧化处理技术在市政污水处理中的有效性，能够切实解决污水排放不达标的问题，为保护水环境质量提供了可靠的技术保障。五、生物接触氧化处理技术面临的挑战与应对策略5.1面临的挑战5.1.1池内填料间生物膜堵塞在生物接触氧化处理技术的实际应用中，池内填料间生物膜堵塞是一个较为常见且棘手的问题。生物膜的生长是一个动态的过程，当生物膜生长过厚时，就会引发一系列问题，最终导致堵塞现象的出现。随着污水中有机物不断被微生物分解利用，微生物大量繁殖，生物膜逐渐增厚。当生物膜厚度超过一定限度时，内部传质阻力显著增加，氧气和营养物质难以穿透到生物膜内部，导致内部微生物无法得到有效供应，从而影响污染物的降解效率。此时，微生物活性下降，生物膜处于缺氧甚至厌氧状态，其代谢活动发生改变，产生的气体和代谢产物无法及时排出，进一步加剧了生物膜结构的变化，使其变得更加致密，容易导致局部堵塞。曝气不均匀也是导致生物膜堵塞的重要因素之一。在生物接触氧化池中，曝气系统的作用是为微生物提供充足的氧气，并促进污水与生物膜的充分接触。如果曝气不均匀，部分区域的曝气强度过大，会对生物膜产生过度的冲刷作用，导致生物膜过早脱落；而部分区域曝气不足，微生物得不到足够的氧气，代谢活动减缓，生物膜生长缓慢，同时，污水中的悬浮物和有机物容易在这些区域沉积，逐渐积累在填料间，最终导致生物膜堵塞。在一些污水处理厂中，由于曝气系统设计不合理或安装维护不当，曝气头堵塞、曝气管道破裂等问题时有发生，使得曝气不均匀现象较为严重，进而引发生物膜堵塞问题，影响了污水处理的正常运行。生物膜堵塞不仅会降低污水处理效率，还会增加运行成本。堵塞导致水流和气体的流通受阻，污水无法与生物膜充分接触，污染物去除效果下降，出水水质难以达标。为了解决堵塞问题，需要采取相应的措施，如加大曝气量、定期对生物膜进行清洗或更换填料等，这些措施无疑会增加能源消耗和设备维护成本，给污水处理厂带来经济压力。5.1.2布水、曝气不易均匀接触氧化池的结构和设备问题是导致布水、曝气不易均匀的主要原因。在一些传统的接触氧化池中，池体的形状和尺寸设计可能不合理，导致水流在池中分布不均匀。池体过长或过宽，会使得水流在不同区域的流速差异较大，部分区域水流速度过快，污水与生物膜接触时间过短，无法充分进行物质交换；而部分区域水流速度过慢，容易造成悬浮物和有机物的沉积，影响处理效果。池体的深度也会对布水和曝气产生影响，如果深度过大，底部的曝气气泡在上升过程中容易受到水压的影响，导致气泡大小和分布不均匀，从而影响曝气效果。曝气设备的选型和安装也至关重要。如果曝气头的类型不适合生物接触氧化池的工况，如曝气头的气孔大小不均匀、曝气头的布置密度不合理等，会导致曝气不均匀。曝气设备的安装位置不准确，曝气管道的连接不紧密，也会造成气体泄漏或曝气不均匀的情况。在一些污水处理厂中，由于曝气设备质量不佳或安装过程中存在问题，运行一段时间后，曝气头出现堵塞、损坏等情况，使得曝气不均匀问题更加严重，影响了微生物的生长和代谢，降低了污水处理效率。布水、曝气不均匀会对污水处理效果产生多方面的影响。会导致微生物生长环境的差异，部分区域微生物得到充足的氧气和营养物质，生长旺盛；而部分区域微生物则处于缺氧或营养不足的状态，生长受到抑制，甚至死亡。这会影响生物膜的结构和功能，降低生物膜对污染物的分解能力，使得出水水质变差，难以达到排放标准。不均匀的布水和曝气还会导致能耗增加，为了保证整体的处理效果，需要加大曝气强度和延长处理时间，从而增加了能源消耗和运行成本。5.1.3产水率低生物接触氧化处理技术在实际应用中，产水率低是一个不容忽视的问题，其受到工艺本身和设备运行等多方面因素的影响。工艺方面，生物接触氧化池的水力停留时间和污泥浓度是影响产水率的关键因素。如果水力停留时间过短，污水中的污染物无法被微生物充分分解和去除，导致出水水质不达标，需要进行二次处理，从而降低了产水率。污泥浓度过高或过低也会对产水率产生不利影响。污泥浓度过高，会导致生物膜过厚，影响传质效率，降低微生物活性，进而影响处理效果和产水率；污泥浓度过低，则微生物数量不足，无法有效分解污水中的污染物，同样会导致产水率下降。设备运行问题也会对产水率产生重要影响。在生物接触氧化处理系统中，水泵、风机等设备的运行状态直接关系到系统的正常运行和产水率。如果水泵的扬程或流量不足，无法将污水及时输送到生物接触氧化池中，会导致处理量下降，产水率降低。风机的风量不足或曝气不均匀，会影响微生物的生长和代谢，降低污水处理效率，进而影响产水率。设备的维护保养不到位，如水泵叶轮磨损、风机故障等，也会导致设备运行不稳定，影响产水率。产水率低不仅会影响污水处理厂的经济效益，还会限制其处理能力。在一些污水处理厂中，由于产水率低，无法满足日益增长的污水处理需求，不得不对污水进行部分溢流或直排，这不仅会对环境造成污染，还会浪费水资源。为了提高产水率，需要优化工艺参数，合理调整水力停留时间和污泥浓度，同时加强设备的运行管理和维护保养，确保设备的正常运行，提高污水处理效率和产水率。5.2应对策略5.2.1优化曝气强度与控制生物膜厚度为有效解决生物接触氧化池中生物膜堵塞问题，可采取优化曝气强度与控制生物膜厚度的措施。根据进水负荷精确控制曝气强度是关键。在实际运行中，应实时监测进水的水质和水量，通过在线监测设备获取化学需氧量（COD）、氨氮等污染物浓度以及进水流量等数据。当进水负荷较高时，污水中有机物含量增加，微生物代谢活动加剧，此时需相应增大曝气强度，以满足微生物对氧气的需求，促进生物膜的新陈代谢，防止生物膜因缺氧而过度生长导致堵塞。当进水COD浓度达到一定阈值时，可通过调节曝气设备的风量或开启数量，增加曝气量，确保生物膜处于良好的好氧状态。定期清理生物膜也是防止堵塞的重要手段。可采用物理清洗和生物清洗相结合的方式。物理清洗可利用水力冲刷的方法，定期加大水力流量，借助水流的冲击力将过厚的生物膜冲刷掉，使生物膜保持适宜的厚度。生物清洗则可通过投加适量的微生物制剂，利用微生物之间的竞争和协同作用，促进老化生物膜的脱落和分解，维持生物膜的活性和稳定性。还可设置专门的生物膜清理装置，如在接触氧化池中安装旋转刷或刮泥板等设备，定期对生物膜进行清理，避免生物膜在填料间堆积堵塞。通过优化曝气强度和定期清理生物膜，可有效解决生物膜堵塞问题，提高生物接触氧化处理技术的运行效率和稳定性。5.2.2改进接触氧化池设计改进接触氧化池设计是解决布水、曝气不均匀问题的重要途径，可从池型、尺寸、布水和曝气系统设计等多个方面入手。在池型选择上，可采用新型的池型结构，如圆形、方形等规则形状的池体，相较于传统的不规则池型，能够减少水流的死角和短流现象，使水流分布更加均匀。圆形池体具有均匀的水力条件，水流在池中呈圆周运动，能够有效避免局部流速过快或过慢的问题，促进污水与生物膜的充分接触。合理设计池体尺寸也至关重要。根据处理水量和水质要求，精确计算池体的容积、长度、宽度和深度等参数，确保水流在池内有足够的停留时间，同时避免池体过大或过小导致的布水和曝气不均匀问题。若池体过长，可在池内设置导流墙或隔板，将池体分成若干个小单元，引导水流均匀分布，增加污水与生物膜的接触时间。优化布水和曝气系统设计是实现均匀布水和曝气的关键。在布水系统方面，可采用多点布水的方式，通过在池体不同位置设置多个布水口，使污水均匀地进入接触氧化池。还可采用穿孔管布水、布水器布水等方式，根据池体的形状和尺寸选择合适的布水方式，确保布水均匀。在曝气系统设计上，选择合适的曝气设备和布置方式十分重要。可采用微孔曝气器，其产生的气泡细小，能够增加氧气与水的接触面积，提高氧的利用率，使曝气更加均匀。合理布置曝气器的位置和密度，根据池体的大小和水流方向，确保曝气器分布均匀，避免出现曝气死角。通过改进接触氧化池设计，可有效提高布水和曝气的均匀性，为微生物提供良好的生长环境，提高污水处理效果。5.2.3提升设备性能与运行管理水平提升设备性能与运行管理水平是提高生物接触氧化处理技术产水率的重要保障。在设备性能提升方面，应选用高效的设备。对于水泵，应根据处理水量和扬程要求，选择流量稳定、扬程合适的水泵，确保能够将污水及时、稳定地输送到生物接触氧化池中。可选用具有高效节能特点的水泵，如变频水泵，根据实际运行情况自动调节水泵的转速，以适应不同的水量需求，减少能源消耗，提高水泵的运行效率。对于风机，应选择风量充足、曝气均匀的风机，确保能够为生物接触氧化池提供足够的氧气。可采用新型的曝气风机，如磁悬浮风机，其具有高效节能、噪音低、稳定性好等优点，能够提高曝气效果，促进微生物的生长和代谢。加强设备的维护和管理也是提高产水率的关键。定期对设备进行检查和维护，及时发现并解决设备运行中出现的问题。对水泵进行定期的保养，检查叶轮的磨损情况，及时更换磨损的叶轮，确保水泵的正常运行。对风机进行定期的清洗和维护，检查曝气头是否堵塞或损坏，及时清理或更换曝气头，保证曝气均匀。还应建立完善的设备管理制度，制定设备操作规程和维护计划，加强对设备运行数据的监测和分析，根据数据变化及时调整设备的运行参数，确保设备的稳定运行。提升运行管理水平同样重要。加强对操作人员的培训，提高其专业技能和责任心，使其能够熟练掌握生物接触氧化处理技术的运行原理和操作方法。操作人员应能够根据进水水质和水量的变化，及时调整工艺参数，如水力停留时间、污泥浓度等，确保处理效