自充氧多层生物接触氧化工艺研究
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摘要
在众多对生活污水低成本处理工艺的研究中,跌水曝气由于其设备简单,处理费用低而备受关注。本实验研究的自充氧多层生物接触氧化工艺(self-aerated multilayer bio-contact oxidation process)就是利用跌水曝气充氧与生物接触氧化法相结合的一种中、低浓度生活污水处理工艺,并通过出水回流来增加溶解氧效果,而可使跌水曝气适用于更多水质情况。本试验应用自主研制的自充氧多层生物接触氧化反应器对模拟生活污水处理的情况进行了研究,主要研究的内容有:比较两种不同布水装置探讨布水均匀性对处理效果的影响;使实验装置在连续、间歇两种方式下运行探讨运行方式对处理效果的影响;分别选用组合填料和弹性立体填料,探讨适用于跌水曝气工艺的填料应具备的特性;确定回流流量对处理效果的影响。通过以上工作,得出如下结论:
在反应器启动挂膜阶段,自然挂膜法虽挂膜时间长,但不易在反应器内沉积污泥更适用于跌水曝气工艺的挂膜启动;增加布水装置的开孔数目,不仅可以增加布水的均匀性还可提高溶解氧效果;回流流量增大有利于增加溶解氧及提高处理效果,但对COD、氨氮的作用在连续运行时各不相同,在300L/h以上回流流量时使COD处理效果提高很小,但对的氨氮处理效果提高作用很大;反应器在连续运行时的处理效果好于间歇运行效果,在填充组合填料时连续运行下在回流量为400L/h,停留时间8小时,处理出水COD、氨氮均可达排放标准,而间歇运行相同条件下出水氨氮较高;在填料选择上,适用于跌水曝气工艺的填料不但要具有较大的比表面积,更重要的是应使生物膜在反应器内分布均匀,这样更有利于氧气、污染物与生物膜之间的传质过程,相近条件下较组合填料可得到更好的出水水质。当反应器填充弹性立体填料,连续运行回流量为400L/h,停留时间6小时出水就可达到中水标准。
Among many research of sewage treatment process with lower cost, the drop aeration is drawing due to its simple devices and lower treatment cost. The self-aerated multilayer bio-contact oxidation process tested herein is used to treat mid-low concentration sewage by the drop aeration oxygenation combating with biological contact oxidation, effluent recycling buildup to increase dissolved oxygen content and make drop aeration in application of more water quality. The test on self-oxidation contact filter independently developed to simulate sewage treatment and the main contents of research: to discuss the influences on the treatment effect by comparing with the two water distributing devices; to discuss the influence on the treatment effect under intermittent and continuous operation separately; to determine which filler is conditioned in application of drop aeration process, combined filler and elastic solid filler; to determine the recycling flow’s influences on the treatment effect. Based on the above, the conclusions are as follows:
Films grow slowly in filter in natural method at the beginning of biofilm culturing, and sludge deposit is not easy so it can be applied in the process of drop aeration; increasing the numbers of holes on water distributing devices will improve the distributing uniformity and dissolved oxidation effect: the recycling flow increase will benefit dissolved oxidation increase to improve the treatment effect, but it will have an different treatment effect on COD, NH3-N in continue operation. It will not improve the treatment effect on COD greatly when recycling flow is at 300L/h or greater, but it can greatly improve the treatment on NH3-N; the treatment effect in continue operation is better than that in intermittent operation. The filler is filled with combined fillers tested and operates continually, with recycling flow at 400L/h and HRT 8h, the concentration of COD and NH3-N in effluent meet the discharge standard, but the concentration of NH3-N is higher in intermittent operation; the fillers to be selected in application in the drop aeration process need to have larger specific surface area. The most important is to have biofilms distributed in filter uniformly. This will benefit the mass transfer process of oxygen, pollutants and biofilms.
在反应器启动挂膜阶段,自然挂膜法虽挂膜时间长,但不易在反应器内沉积污泥更适用于跌水曝气工艺的挂膜启动;增加布水装置的开孔数目,不仅可以增加布水的均匀性还可提高溶解氧效果;回流流量增大有利于增加溶解氧及提高处理效果,但对COD、氨氮的作用在连续运行时各不相同,在300L/h以上回流流量时使COD处理效果提高很小,但对的氨氮处理效果提高作用很大;反应器在连续运行时的处理效果好于间歇运行效果,在填充组合填料时连续运行下在回流量为400L/h,停留时间8小时,处理出水COD、氨氮均可达排放标准,而间歇运行相同条件下出水氨氮较高;在填料选择上,适用于跌水曝气工艺的填料不但要具有较大的比表面积,更重要的是应使生物膜在反应器内分布均匀,这样更有利于氧气、污染物与生物膜之间的传质过程,相近条件下较组合填料可得到更好的出水水质。当反应器填充弹性立体填料,连续运行回流量为400L/h,停留时间6小时出水就可达到中水标准。
Among many research of sewage treatment process with lower cost, the drop aeration is drawing due to its simple devices and lower treatment cost. The self-aerated multilayer bio-contact oxidation process tested herein is used to treat mid-low concentration sewage by the drop aeration oxygenation combating with biological contact oxidation, effluent recycling buildup to increase dissolved oxygen content and make drop aeration in application of more water quality. The test on self-oxidation contact filter independently developed to simulate sewage treatment and the main contents of research: to discuss the influences on the treatment effect by comparing with the two water distributing devices; to discuss the influence on the treatment effect under intermittent and continuous operation separately; to determine which filler is conditioned in application of drop aeration process, combined filler and elastic solid filler; to determine the recycling flow’s influences on the treatment effect. Based on the above, the conclusions are as follows:
Films grow slowly in filter in natural method at the beginning of biofilm culturing, and sludge deposit is not easy so it can be applied in the process of drop aeration; increasing the numbers of holes on water distributing devices will improve the distributing uniformity and dissolved oxidation effect: the recycling flow increase will benefit dissolved oxidation increase to improve the treatment effect, but it will have an different treatment effect on COD, NH3-N in continue operation. It will not improve the treatment effect on COD greatly when recycling flow is at 300L/h or greater, but it can greatly improve the treatment on NH3-N; the treatment effect in continue operation is better than that in intermittent operation. The filler is filled with combined fillers tested and operates continually, with recycling flow at 400L/h and HRT 8h, the concentration of COD and NH3-N in effluent meet the discharge standard, but the concentration of NH3-N is higher in intermittent operation; the fillers to be selected in application in the drop aeration process need to have larger specific surface area. The most important is to have biofilms distributed in filter uniformly. This will benefit the mass transfer process of oxygen, pollutants and biofilms.
引文
[1]国家环境保护总局.2006年中国环境状况公报
[2]孙海如,周虎城,王俊玉.村镇生活污水处理技术整合研究.给水排水.2006,32(7):23-25
[3]何志毅.地埋式无动力生活污水处理装置调查及技术探讨.干旱环境监测.2000,4(1):11-15
[4]王松林,苏雅玲.低动力生活污水处理系统的中试研究.水处理技术.2005,31(11): 76-78
[5]王宗华.校园生活污水的厌氧-好氧低成本处理.南阳师范学院学报.2006,5(9): 44-46.
[6]孙铁军,庞金钊,张彤等.脉冲曝气在小城镇生活污水处理中的试验研究.天津化工.2006, 20(4):56-58
[7]宋志文,郭本华,韩潇源等.潜流型人工湿地污水处理系统及其应用.工业用水与废水.2003,34(6):5-8
[8]宋志文,毕学军,曹军.人工湿地及其在我国小城市污水处理中的应用.生态学杂志.2003,22(3):74-78
[9]荣成人.工湿地净化效果的季节和年际变化.农村生态环境.2005,21(4):43-48
[10]邓荣森,王左良,王涛.跌水曝气系统在污水处理工艺上的运用前景探讨.重庆建筑大学学报.2007,29(1):78-80
[11]姜湘山,王春雷.跌水曝气-改进型填料(滤料)排水系统处理屠宰废水的设计.环境工程.2002,20(6):25-26
[12]吴磊,吕锡武,李先宁等.厌氧/跌水充氧接触氧化/人工湿地处理农村污水.中国给水排水. 2007,23(3):57-59
[13]吉祝美等.低温下跌水曝气接触氧化处理乡村生活污水.水处理技术.2007,33(2):77-79
[14]詹旭等.五级跌水充氧生物接触氧化法处理农村污水.净水技术.2007,26(3):60-62
[15]肖唐俊等.跌水曝气生物膜法处理生活污水研究.市政技术.2006,24(6):419-421
[16]周群英,高廷耀.环境工程微生物学.北京:高等教育出版社,2002:232-233
[17]许保玖,龙腾锐.当代给水与废水处理原理.高等教育出版社,2006,29(12):84-88
[18]石顺存,邹同庆等.涤纶废丝生物接触氧化法处理石化废水.工业水处理,2003,23(9):23-25
[19]王凯军,贾立敏.城市污水生物处理新技术开发与应用.北京:化学工业出版社,2002,329-325
[20]江萍等.生物接触氧化法处理有机废水的进展.环境开发,2000,15(4):6-8
[21]Heihnen J J,Muder A etal.Formation of biofilms in a biofilm air-lift suspension reactor.Water Scitechnol,1992,26(5):647-654
[22]刘建广,张晓健,王占生.温度对生物炭滤池处理高氨氮原水硝化的影响.中国环境科学,2004,24(2):233-236
[23]Welander U H.Nitrification of Landfill Leachate Using Suspended-carrier Biofilm.Tchnology. Wat Res,1997,31:2351
[24]何国富等.微孔曝气系统中悬浮填料挂膜特征研究.环境污染与防治.2005,27(3):192-196
[25]赵玲等.渠式生物接触氧化法处理城市生活污水.环境科学.2001,22(6):76-78
[26]刘霞,周增炎.生物粒子浮动床处理城市污水的实验研究.中国给水排水.1998,14(3):14-16
[27]齐冰冰等.固定化微生物技术处理废水.上海环境科学.2002,21(3):185-189
[28]曾国驱等,生物滴滤池在处理重油裂解制气废水中的应用.微生物学通报.2002,29 (4):52~54
[29]李建军,李云路等.生物滴滤池处理甲苯废气的研究.微生物学通报.2005,32(5) 14~18
[30]徐晓军,史本章等.生物滴滤池净化氨氮和味精厂废气的研究.青岛理工大学学报.2005,23,10~14
[31]吴会中,单欣,赵深深.生物膜处理技术的研究进展.技术交流.2005,11,52~54
[32]康玉鹏,孙佰波,丁东旭.用生物转盘法处理甜菜制糖废水.中国甜菜糖业.2002,3:47
[33]霍明听,刘长松,崔东平.生物转盘动力学分析与数学模式探讨.环境科学学报.2000,20( 3):299~303
[34]国家环境保护总局,生物接触氧化处理废水技术.北京:中国,环境科学出版社.1991:48-52. [35季民,吴昌敏,贾霞珍等.生物接触氧化法对引滦水中藻类的去除.中国给水排水.2003,19(8):56-58 [36黄瑞敏,吴宏海.珠江微污染源水脱氮除氨生物处理研究.华南理工大学学报.2001,29(12):84-88
[37]夏明芳,陆继来,尹协东.曝气生物滤池处理印染废水二级出水试验研究.污染防治技术2006,19(4):3~5
[38]朱广汉,崔树生,姜斌.曝气生物流化池处理高浓度氨氮废水的研究与应用.中国给水排水.2006,22(11):31~34
[39]李汝琪,孔波,钱易.曝气生物滤池处理生活污水试验.环境科学.1999,20(5):69~71。
[40]王奕等.移动床生物膜反应器的研究与应用现状.环境污染治理技术与设备.2002,13 ( 7) :78-80
[41]季民等.移动床生物膜反应器在污水处理中的应用研究.城市环境与城市生态.2000,13(3):47-50
[42]李慧君,岳晓勤,王蔚蔚.废水好氧生物处理中曝气技术的现状和研究动向.西安建筑科技大学学报.2003,35(3):268~276
[43]吴敏,姚念民.关于微孔曝气器比较与选择的探讨.净水技术.2002,21(4):5-8
[44]陈福泰,胡德智,栾兆坤.射流曝气器研究进展.环境污染治理技术与设备.2002,3(2):76-80
[45]高激飞,顾国维,张亚雷.射流曝气器的改进与发展.净水技术.2005,24(4):43~46
[46]杨淑霞,丁志强,曹瑞钰.曝气池中曝气器布置方式改进的研究.工业用水和废水.2003,34
[47]陈鸣钊,丁训静.势能大气复氧理论与实践.化学工业出版社,2006:114~117
[48]周池谷.盾式填料的开发与研究.环境污染与防治.1991,13(3):42-43
[49]朱成辉等.好氧移动床生物膜反应器挂膜启动过程.食品与生物技术学报,2005,24(2):92-95
[50]梅翔等.微污染水源水生物接触氧化处理工艺几种填料处理效果的初步比较.给水排水,1999,25(5):1-3
[2]孙海如,周虎城,王俊玉.村镇生活污水处理技术整合研究.给水排水.2006,32(7):23-25
[3]何志毅.地埋式无动力生活污水处理装置调查及技术探讨.干旱环境监测.2000,4(1):11-15
[4]王松林,苏雅玲.低动力生活污水处理系统的中试研究.水处理技术.2005,31(11): 76-78
[5]王宗华.校园生活污水的厌氧-好氧低成本处理.南阳师范学院学报.2006,5(9): 44-46.
[6]孙铁军,庞金钊,张彤等.脉冲曝气在小城镇生活污水处理中的试验研究.天津化工.2006, 20(4):56-58
[7]宋志文,郭本华,韩潇源等.潜流型人工湿地污水处理系统及其应用.工业用水与废水.2003,34(6):5-8
[8]宋志文,毕学军,曹军.人工湿地及其在我国小城市污水处理中的应用.生态学杂志.2003,22(3):74-78
[9]荣成人.工湿地净化效果的季节和年际变化.农村生态环境.2005,21(4):43-48
[10]邓荣森,王左良,王涛.跌水曝气系统在污水处理工艺上的运用前景探讨.重庆建筑大学学报.2007,29(1):78-80
[11]姜湘山,王春雷.跌水曝气-改进型填料(滤料)排水系统处理屠宰废水的设计.环境工程.2002,20(6):25-26
[12]吴磊,吕锡武,李先宁等.厌氧/跌水充氧接触氧化/人工湿地处理农村污水.中国给水排水. 2007,23(3):57-59
[13]吉祝美等.低温下跌水曝气接触氧化处理乡村生活污水.水处理技术.2007,33(2):77-79
[14]詹旭等.五级跌水充氧生物接触氧化法处理农村污水.净水技术.2007,26(3):60-62
[15]肖唐俊等.跌水曝气生物膜法处理生活污水研究.市政技术.2006,24(6):419-421
[16]周群英,高廷耀.环境工程微生物学.北京:高等教育出版社,2002:232-233
[17]许保玖,龙腾锐.当代给水与废水处理原理.高等教育出版社,2006,29(12):84-88
[18]石顺存,邹同庆等.涤纶废丝生物接触氧化法处理石化废水.工业水处理,2003,23(9):23-25
[19]王凯军,贾立敏.城市污水生物处理新技术开发与应用.北京:化学工业出版社,2002,329-325
[20]江萍等.生物接触氧化法处理有机废水的进展.环境开发,2000,15(4):6-8
[21]Heihnen J J,Muder A etal.Formation of biofilms in a biofilm air-lift suspension reactor.Water Scitechnol,1992,26(5):647-654
[22]刘建广,张晓健,王占生.温度对生物炭滤池处理高氨氮原水硝化的影响.中国环境科学,2004,24(2):233-236
[23]Welander U H.Nitrification of Landfill Leachate Using Suspended-carrier Biofilm.Tchnology. Wat Res,1997,31:2351
[24]何国富等.微孔曝气系统中悬浮填料挂膜特征研究.环境污染与防治.2005,27(3):192-196
[25]赵玲等.渠式生物接触氧化法处理城市生活污水.环境科学.2001,22(6):76-78
[26]刘霞,周增炎.生物粒子浮动床处理城市污水的实验研究.中国给水排水.1998,14(3):14-16
[27]齐冰冰等.固定化微生物技术处理废水.上海环境科学.2002,21(3):185-189
[28]曾国驱等,生物滴滤池在处理重油裂解制气废水中的应用.微生物学通报.2002,29 (4):52~54
[29]李建军,李云路等.生物滴滤池处理甲苯废气的研究.微生物学通报.2005,32(5) 14~18
[30]徐晓军,史本章等.生物滴滤池净化氨氮和味精厂废气的研究.青岛理工大学学报.2005,23,10~14
[31]吴会中,单欣,赵深深.生物膜处理技术的研究进展.技术交流.2005,11,52~54
[32]康玉鹏,孙佰波,丁东旭.用生物转盘法处理甜菜制糖废水.中国甜菜糖业.2002,3:47
[33]霍明听,刘长松,崔东平.生物转盘动力学分析与数学模式探讨.环境科学学报.2000,20( 3):299~303
[34]国家环境保护总局,生物接触氧化处理废水技术.北京:中国,环境科学出版社.1991:48-52. [35季民,吴昌敏,贾霞珍等.生物接触氧化法对引滦水中藻类的去除.中国给水排水.2003,19(8):56-58 [36黄瑞敏,吴宏海.珠江微污染源水脱氮除氨生物处理研究.华南理工大学学报.2001,29(12):84-88
[37]夏明芳,陆继来,尹协东.曝气生物滤池处理印染废水二级出水试验研究.污染防治技术2006,19(4):3~5
[38]朱广汉,崔树生,姜斌.曝气生物流化池处理高浓度氨氮废水的研究与应用.中国给水排水.2006,22(11):31~34
[39]李汝琪,孔波,钱易.曝气生物滤池处理生活污水试验.环境科学.1999,20(5):69~71。
[40]王奕等.移动床生物膜反应器的研究与应用现状.环境污染治理技术与设备.2002,13 ( 7) :78-80
[41]季民等.移动床生物膜反应器在污水处理中的应用研究.城市环境与城市生态.2000,13(3):47-50
[42]李慧君,岳晓勤,王蔚蔚.废水好氧生物处理中曝气技术的现状和研究动向.西安建筑科技大学学报.2003,35(3):268~276
[43]吴敏,姚念民.关于微孔曝气器比较与选择的探讨.净水技术.2002,21(4):5-8
[44]陈福泰,胡德智,栾兆坤.射流曝气器研究进展.环境污染治理技术与设备.2002,3(2):76-80
[45]高激飞,顾国维,张亚雷.射流曝气器的改进与发展.净水技术.2005,24(4):43~46
[46]杨淑霞,丁志强,曹瑞钰.曝气池中曝气器布置方式改进的研究.工业用水和废水.2003,34
[47]陈鸣钊,丁训静.势能大气复氧理论与实践.化学工业出版社,2006:114~117
[48]周池谷.盾式填料的开发与研究.环境污染与防治.1991,13(3):42-43
[49]朱成辉等.好氧移动床生物膜反应器挂膜启动过程.食品与生物技术学报,2005,24(2):92-95
[50]梅翔等.微污染水源水生物接触氧化处理工艺几种填料处理效果的初步比较.给水排水,1999,25(5):1-3