水解酸化/懸浮濾料曝氣生物濾池工藝集傳統的沉砂池、水解酸化池、曝氣生物濾池于一體,將構筑物以豎向的方式進(jìn)行布置,與普通曝氣生物濾池相比,具有結構簡(jiǎn)單、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。筆者采用該工藝處理生活污水,考察了其除污效果。
1 試驗材料與方法
1.1 原水水質(zhì)
水解酸化/懸浮濾料曝氣生物濾池處理生活污水的中試在天津市某污水處理廠(chǎng)進(jìn)行,原水取自曝氣沉砂池的出水,其水質(zhì)見(jiàn)表1。
水解酸化/懸浮濾料曝氣生物濾池中試裝置如圖1所示,總高度為7.1m,直徑為900mm,有效容積為4m3。主要由沉砂區、水解酸化區、好氧區組成。沉砂區高為0.75m,有效容積為0.2m3;水解酸化區內為厭氧活性污泥,該區高為2.8m,有效容積為1.8m3;好氧區為懸浮濾料區,高為3.2m,有效容積為2.0m3,好氧區頂端設有板,以防止濾料流失。裝置采用上向流,流量由閥門(mén)控制;采用旋流式噴嘴沿切線(xiàn)配水,使污水中的砂沉積到沉砂區底部;沉砂后的污水經(jīng)過(guò)水解酸化區、好氧區后由濾頭出水。除主體設備外,還設有反沖洗泵(該泵又兼作水解酸化污泥進(jìn)泥泵)、反沖洗水解酸化污泥儲泥箱、清水箱等附屬裝置,主要用于裝置的反沖洗。
聚苯乙烯懸浮濾料的粒徑為4~6mm,孔隙率為50%,堆積密度為30Kg/m3,它具有比表面積達、截污能力強、機械和化污性能好、價(jià)格低等特點(diǎn)。水解酸化/懸浮濾料曝氣生物濾池采用穿孔管曝氣,穿孔布氣管設在濾料層的下面,空氣與水同向流動(dòng),由于濾料的切割作用,大氣泡被分割成小氣泡,大大地提高了對氧的利用率。
1.3 分析項目及方法
COD、BOD5、NH3-N、SS、TN、TP等采用國家標準方法〖1〗測定;DO采用HACH溶解氧測定;pH采用酸度計測定;水溫在現場(chǎng)采用溫度計測量。
2 結果與討論
2.1 啟動(dòng)與運行
中試時(shí)間為2008年1月7日-12月19日,分為啟動(dòng)及運行兩個(gè)階段。
2.1.1 裝置的啟動(dòng)
水解酸化污泥及好氧生物膜的培訓、馴化均采用接種法。水解酸化接種污泥取自污水處理廠(chǎng)的污泥消化池,采用一次性投加的方法接種1.5m3。好氧區的接種污泥取自污水處理廠(chǎng)曝氣池的回流污泥,先在進(jìn)水量為9.6m3/d、曝氣量為2.4m3/h、接種污泥投量為75L/d的方式下連續運行14d,然后調整進(jìn)水量的13.2m3/d、曝氣量為3.3m3/h,再連續運行14d。經(jīng)過(guò)28d的培養、馴化,COD、BOD5、NH3-N、TP、SS的去除率均達到了80%左右,遂認為水解酸活化污泥及好癢生物膜的培養、馴化成功。
2.1.2裝置的運行
運行分為調整及穩定運行2個(gè)階段。第1階段的進(jìn)水量設為14.4m3/d,曝氣量為3.6m3/h,濾速為22.6m/d,每天上午定時(shí)取樣,測定相關(guān)指標對數據進(jìn)行統計分析。依據對第1階段的統計分析結果經(jīng)多次調整后,確定了第2階段的運行參數:進(jìn)水量為24m3/d,曝氣量為6.0m3/h,濾速為37.7m/d,水力停留時(shí)間為3.98h,并穩定運行了128d。在第2階段,裝置對COD、BOD5、NH3-N、SS、TN、TP的去除效果如表2所示。
由表2可知,在濾速為37.7 m/d、BOD5容積負荷為2.14Kg/(m3·d)、NH3-N容積負荷為0.38 Kg/(m3·d)、反沖洗周期為3d、反沖洗強度為39.3 m3/(m2·h)、水力停留時(shí)間為3.98 h、平均溫度為18.1℃的條件下,水解酸化/懸浮濾料曝氣生物濾池出水的COD、BOD5、NH3-N、SS、TN、TP、均達到了《城市污水處理廠(chǎng)污染物排放標準》(GB18918—2002)二級標準;同時(shí)NH3-N、BOD5還達到了《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》(GB/T18920—2002)的要求;對COD、BOD5、NH3-N、SS、TN、TP的平均去除率分別可達90.1%、96.0%90.1%、92.8%、38.4%、75.5%,說(shuō)明該工藝對有機物和氨氮具有較好的去除效果。
2.2 反沖洗
隨著(zhù)運行時(shí)間的延長(cháng),好氧區濾料上附著(zhù)的生物膜由于增值而逐漸變厚,同時(shí)濾層截留的懸浮物也不斷增多,水頭損失逐漸增大,當水頭損失達到或接近臨界值時(shí),將會(huì )出現顆粒物穿透濾層、出水水質(zhì)變差的情況,此時(shí)應立即停止運行并進(jìn)行反沖洗〖2〗。