金屬氧化物復合濾料曝氣生物濾池處理生活污水實驗研究.pdf

1、曝氣生物濾池(Biological Aerated Filter, BAF)是近年來受到廣泛關注的污水處理工藝，具有占地面積小、處理效率高、運行管理方便等特點，已成為目前污水處理領域的熱點課題。濾料作為曝氣生物濾池的過濾和微生物附著的載體，對于其運行效能具有重要的影響，深入研究具有特定性能的濾料對于BAF的推廣應用具有重要的理論價值。
　　 本實驗利用課題組前期研制的具有離子釋放能力（OH-和Ca+)的金屬氧化物復合濾料-鋼渣基

2、復合濾料和礦渣基復合濾料為濾料，以BAF為依托，考察了動態(tài)過濾條件下鋼渣基復合濾料曝氣生物濾池(Biological Aerated Filter with Steel slag-based compositemedia，SBAF)和礦渣基復合濾料曝氣生物濾池(Biological Aerated Filter with Blastfurnace slag-based composite media, BBAF)的掛膜特性及運行效果，分

3、析了兩種金屬氧化物復合濾料BAF的過濾除磷效能;探討了濾料的離子釋放特性對有機物、氨氮去除效果的影響;系統(tǒng)研究了有機負荷、水力負荷和氣水比對兩組BAF處理性能的影響;進而考察了金屬氧化物復合濾料BAF處理實際生活污水的運行效果。
　　 研究結果表明，采用接種掛膜啟動方式啟動時，SBAF和BBAF分別需要15d和22d即可完成掛膜啟動，且COD和氨氮的去除率均高于90％;由于濾料能夠釋放OH-，致使初始階段反應器內pH值較高，自然

4、掛膜則分別需要23d和25d才能完成啟動，且對COD和氨氮的處理效果不好。
　　 濾料具有的釋放堿度和鈣離子的特性，使反應器在掛膜啟動初期除磷率達到90％以上，隨著運行時間的延長，濾料的離子釋放能力下降，但兩種濾料曝氣生物濾池除磷率仍能分別穩(wěn)定在40％和35％左右，高于傳統(tǒng)單級曝氣生物濾池除磷率。
　　 生物膜成熟后測定濾料表面生物膜的微生物數(shù)量和活性，發(fā)現(xiàn)鋼渣基復合濾料和礦渣基復合濾料生物膜的細菌總數(shù)分別為3.43×1

5、09個/mg濾料和1.04×109個/mg濾料;對微生物進行鏡檢發(fā)現(xiàn)，兩曝氣生物濾池內生物相分布明顯，生物種類多樣。金屬氧化物復合濾料的理化特性對微生物生長并無抑制作用。
　　 穩(wěn)定運行實驗結果表明，兩組BAF對COD、NH3-N和磷具有較好的去除效果，平均去除率分別達到88.36％、95.7％、40.7％和81.68％、89.35％、31.2％。濾料釋放的堿度促進反應器硝化反應的進行，SBAF和BBAF出水平均硝酸鹽氮濃度分別

6、為26.16mg/L和21.84mg/L，出水亞硝酸鹽氮濃度為1.76mg/L和1.62mg/L。
　　 考察曝氣生物濾池的影響因素的實驗結果表明，提高進水有機負荷，SBAF對COD、氨氮去除效果基本穩(wěn)定，而BBAF則呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢，BBAF受有機負荷的影響較大;隨著水力負荷的增加，SBAF對COD、氨氮的去除率先升高后下降，BBAF對COD、氨氮的去除率則隨著水力負荷的升高而逐漸降低;SBAF和BBAF對COD、氨

7、氮的去除率隨著氣水比的增加先增大后減小。
　　 在本實驗條件下，SBAF和BBAF對磷的去除效果基本不受有機負荷和水力負荷變化的影響，而受氣水比影響較大:當氣水比由1升高到5時，SBAF和BBAF對磷的去除率分別由34.32％、27.73％升高到47.47％和35.21％，曝氣量增大，可以提高磷酸鹽反應的速率，促進磷酸鹽沉淀的生成。氣水比增高可以促進兩組BAF除磷效能。
　　 通過影響因素實驗，得出兩組BAF以去除模擬生

8、活污水中COD、NH3-N和磷為目標的最佳運行參數(shù)為:SBAF在水力負荷0.15m3/(m2·h)，氣水比3∶1，有機負荷2.1kgCOD/(m3·d); BBAF在水力負荷0.10m3/(m2·h)，氣水比3∶1，有機負荷2.1kgCOD/(m3·d)時運行效果最好。在此基礎下，考察了兩組BAF處理生活污水的性能。實驗結果表明，兩組BAF對于COD和氨氮均具有較好的效果，但要低于對模擬生活污水的處理效果，并且反沖洗周期縮短。通過延長反