1、新式生物限漏水處理技術(shù)摘 要：BIOSTYR上流式曝氣生物濾池不失為一種新式又經(jīng)濟(jì)可靠的污水處理工藝， 尤其在經(jīng)濟(jì)增長迅速、人口密度大、地價昂貴的現(xiàn)代都市， 它更顯示出自己的實(shí)用價值。關(guān)鍵字：生物限漏 上流式曝氣生物濾池BIOSTYR上流式曝氣生物濾池不失為一種新式又經(jīng)濟(jì)可靠的污水處理工藝， 尤其在經(jīng)濟(jì)增長迅速、人口密度大、地價昂貴的現(xiàn)代都市， 它更顯示出自己的實(shí)用價值近20年來，各國的專家都紛紛研究和開發(fā)固定生物膜工藝、而BIOSTYR上流曝氣生物濾池便是近年來在歐洲發(fā)展起來的新一代的生物膜污水處理技術(shù)。最近10年來，世界上已有50個國家利用其設(shè)計(jì)、建成、運(yùn)行了3500個同類型的的污水廠，其

2、中規(guī)模最大的達(dá)到41萬噸日。由于生物濾池內(nèi)微生物量可高達(dá)1015gl，生物濾池的官積負(fù)荷大大增加，同時，利用填料和濾頭作過濾作用，也節(jié)省了二沉池，因而它具有占地小、效率高、能耗低、投資省、運(yùn)行穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)。最近國際專家組將之評為最適合用于香港的工藝，并建議采用于香港的策略性污水處理計(jì)劃中。只要根據(jù)污水水質(zhì)的情況，將生物濾池與多種預(yù)處理配合，即可獲得很高的排放標(biāo)準(zhǔn)。它既可用于二級污水處理，也可用于處理回用的三級處理上。1、基本結(jié)構(gòu)該濾池的底部作為進(jìn)水管和配水渠的同時，也作為反沖洗時的排出水渠(見圖一所示)。中部有3.5米的濾科層，濾料層由低密度的聚苯乙烯小珠組成，其直徑為35mm，濾料表面附著

3、大量的微生物，由于濾科比水輕，浮在水面。為防止流失，濾床頂設(shè)水泥擋板(圖二)，板上有可裝拆的濾頭，濾頭用于濾池的出水。在濾池底部設(shè)有氣管(圖三)。如要進(jìn)行反硝化，需要在濾科的中部設(shè)空氣管。至于兩層空氣管的用途，上層用于曝氣，下層用于反沖洗。2、工藝原理BIOSTYR上流式曝氣生物濾池采用上流式過濾的原理，濾床完全淹沒在污水中，污水由過濾床底部引入，流經(jīng)整個濾床，濾床的濾樹上生長了大量微生物，有時微生物量高達(dá)1015gl，是活性污泥法的35倍。污水與空氣一起由下而上流在流經(jīng)濾層時，一部分有機(jī)物被附著在濾料的微生物分解成二氫化碳和水，一部分有機(jī)物生成新的微生物，加厚了生膜的厚度。污水呻的有機(jī)物也同

4、時得到去除。濾料除作為微生物的附著物之外。還可作過濾用酌濾料，污水中的層浮物以及生物膜在流過濾料時被截留，因而不需設(shè)沉淀池作固液分離。污水經(jīng)過濾床處理后便達(dá)到了排放標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過濾頭后在濾床頂部形成潔水區(qū)，處理后出水從清水區(qū)溢出排放。為了去除多余的生物膜及殘留固體，經(jīng)一段時間使用后，濾床需進(jìn)行反沖洗，BIOSTYR利用處理過的污水進(jìn)行反沖洗，不需要設(shè)反沖洗泵，反沖洗水自濾床頂反沖入填科區(qū)。利用自上而下的水力進(jìn)行沖刷填料，并可同時配合曝氣，多余的生膜及殘留固體被沖刷和剝落，然后隨反沖洗流走。反沖洗頻率視實(shí)際負(fù)荷而定，通常為每日一次。可用時間控制或壓力差來控制。由于該系統(tǒng)由數(shù)個單元組成，進(jìn)行反沖洗時其

5、它單元可繼續(xù)正常出水。上流式曝氣生物濾池還具有除氮的功能，為了使生物濾池內(nèi)進(jìn)行硝化和反硝化反應(yīng)，供氣管設(shè)在濾料之間，以使濾料下層為缺氧區(qū)，上層為好氧區(qū)。好氧區(qū)的濾科浮于水中，供氣管道向奸氧區(qū)不斷供氧，附著在濾科上的微生物在奸氧的狀態(tài)下將污水中的有機(jī)氦和氨氫硝化成硝酸鹽氮，硝化后的出水部份與過水匯合，再度回流至缺氧區(qū)，缺氧區(qū)的反硝化細(xì)菌利用原污水的有機(jī)物作碳源進(jìn)行反硝化反應(yīng)，使硝酸鹽氮變成氮?dú)庖葑撸?jīng)硝化和反硝化反應(yīng)過程將總氮去除。 以下是該系統(tǒng)的一些工藝參數(shù)：1 濾池CODcr的負(fù)荷可達(dá)355kgm3濾料d(15)2 濾池氮的負(fù)荷最高可達(dá)11kgNH4Nm3濾料d(15)3 在濾池中硝化型的濾

6、池濾速為810mh，在硝化和反硝化型的濾池中，濾速為35mh。3、應(yīng)用實(shí)例 法國塞那河畔的COLOMBES污水處理廠，處理規(guī)模為24萬噸日，占地面積為35公頃。該廠使用上流式曝氣生物濾池的工藝流程情況如下：處理進(jìn)出口水水質(zhì) 進(jìn)水出水CODcr6000mg/l60mg/lBOD5240mg/l25mg/lSS360mg/l20mg/lNH4-N40mg/l8mg/lTKN60mg/l10mg/lT-P16mg/l1mg/l4、優(yōu)缺點(diǎn)上流式曝氣生物濾池的優(yōu)點(diǎn)有：1.由于濾池CODcr的負(fù)荷可達(dá)35.5kgm3濾科d，這使得生物濾池的容積負(fù)荷增大到610kgBODm3.d，池容和占地面積大大降低，且

7、濾池將生物反應(yīng)與過濾結(jié)合為一體，取消了沉淀池，因此濾池占地是普通話性污泥法或接觸氧化法的反應(yīng)池加沉淀池占地的1415，節(jié)省下大量的用地。2 濾池有極高的生物量和很大的比表面積，單位體積內(nèi)氧的濃度高， 即便穿孔管的曝氣氣泡大于微孔曝氣氣泡，但團(tuán)濾料的阻攔和分割作用，大氣泡被分割成小氣泡，將氫的利用率提高到30，曝氣的能耗也比常規(guī)工藝節(jié)省20-30，可節(jié)省微孔曝氣設(shè)備的總投資。3 由于濾池與空氣接觸的表面為請水區(qū)，污水停留在密閉的空間里，因此污水散發(fā)出的臭味可控制到景小的程度。4. 利用處理后出水、以重力作為反沖洗水，無須專設(shè)反沖洗泵。5 由于濾池是固定生物膜法，因此沖擊能力強(qiáng)，受破壞后容易恢復(fù)功

8、能，而且不會產(chǎn)生污泥膨脹問題。其缺點(diǎn)為：1 進(jìn)水有機(jī)物過高可能造成細(xì)菌大量繁殖，容易培塞濾料，進(jìn)水的懸浮物濃度太高亦會出現(xiàn)同樣的情況，如反沖洗次數(shù)過多會影口向正常運(yùn)作，因此一般需進(jìn)行預(yù)沉淀處理，或化學(xué)預(yù)處理。2 現(xiàn)階段BIOSTYR。系統(tǒng)主要使用化學(xué)除磷工藝。生物除磷尚在研究階段。5、與活性污泥法相比 以一個24萬噸日規(guī)模的BIOSTYR污水廠為標(biāo)準(zhǔn)，我們從投資、工藝及運(yùn)作的費(fèi)用上，將上流式曝氣生物濾池與活性污泥工藝作些比較。詳情見圖。投資比較分項(xiàng)BIOSTYR工藝活性污泥法工藝機(jī)電設(shè)備及安裝（萬美元）21912027土建（萬美元）15371993總投資（萬美元）37284020單價（美元/立

9、方米）155167工藝過程BIOSTYR工藝活性污泥法工藝格柵有有沉砂有有化學(xué)附助初級處理有沒有污泥脫水有有除碳有有除磷脫氮有有占地面積（平方米）27，12565，250用地范圍（米米）135175225290反應(yīng)池容積（立方米）12個池的總?cè)莘e為10，0004個池的總?cè)莘e為75，000沉淀池直徑（米）沒有48反應(yīng)池水力停留時間（小時）177污泥量（公斤/日）化學(xué)污泥22，900 生物污泥27，000生物污泥15，000化學(xué)品用量（公斤/日）42%氯化鐵12，052 絮凝劑135絮凝劑624動力消耗（度/立方污水）0.20.28管理人員（人）5050 至于運(yùn)行費(fèi)用方面，活性污泥工藝約美元O O 6m3以下，BISTYR系統(tǒng)較話性污泥運(yùn)行費(fèi)用約高出10左右。這是因?yàn)锽lOSTYR系統(tǒng)加藥量較高。但BlOSTYR省地面積可觀，若扣除土地價格及其本身的經(jīng)常性經(jīng)濟(jì)價值，BlOSTYR的運(yùn)行總開支應(yīng)會相對便宜。6、結(jié)論 從上述比較中可明顯看出，在同樣的規(guī)模和同等處理深度(即脫氮除磷)的大前題下，生物濾池比活性污促法節(jié)省總用地58，水力停留時間是活性污泥法的17，投資費(fèi)用減少7，其效益十分顯著，尤其在地價較貴的情況下，節(jié)省58的地價將是十分可觀。但由于生物濾池的一般運(yùn)行費(fèi)用比活性