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500噸/天一體化污水處理設(shè)備廠家

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 生物活性炭技術(shù)能有效去除水中有機物(尤其是可生物降解部分)和嗅味等，從而提高飲用水化學和微生物安全性，目前它已作為自來水深度凈化的一個重要途徑而被水工業(yè)界重視。該技術(shù)要點是：以粒狀活性炭為載體富集水中的微生物而形成生物膜，通過生物膜的生物降解和活性炭的吸附去除水中污染物，同時生物膜能通過降解活性炭吸附的部分污染物而再生活性炭，從而大大延長活性炭的使用周期。生物活性炭濾池的工藝參數(shù)直接影響其處理效果和成本，并且合適的參數(shù)值還和濾池邊水水質(zhì)有一定關(guān)聯(lián)，在大規(guī)模應(yīng)用前進行針對性的研究很有必要。

    在臭氧—生物活性炭深度處理技術(shù)應(yīng)用中，生物活性炭(BAC)濾池的反沖洗問題非常棘手又亟需解決。隨著BAC濾池運行時間的延長，炭粒表面和濾床中積累的生物和非生物顆粒量不斷增加，導致炭粒間隙減小，影響濾池的出水水質(zhì)和產(chǎn)水量。反沖洗方式與相 關(guān)參數(shù)直接影響B(tài)AC濾池的運行效果和成本。有研究表明，采用單獨水沖的濾池出水中生物可同化有機碳(AOC)和細菌量高于采用氣水聯(lián)合反沖的濾池，而充分去除過量的生物膜是保證濾池成功運行的重要前提。國外對生物濾池反沖過程中的顆粒脫附機理進 行了研究，但關(guān)于其程序及相關(guān)參數(shù)選取的較少，而這又恰是指導生產(chǎn)所必須解決的重要問題。國內(nèi)對此方面的研究起步較晚，個別采用生物活性炭技術(shù)的水廠只能直接參照國外經(jīng)驗，如昆明、北京水司均采用單獨水沖(濾層膨脹率為25%)。

生物接觸氧化池。

提高生物膜法的處理效率，主要是在單位時間內(nèi)適當?shù)丶哟笊锬ね瑥U水的接觸面積和充分供給所需要的氧氣。為此，有些國家在試驗研究一種流化床。這種設(shè)施以砂或活性炭等比表面積大的材料作為生物膜擔體，以沸騰狀態(tài)在廢水中分解氧化有機物。

生物膜法是利用附著生長于某些固體物表面的微生物（即生物膜）進行有機污水處理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動物以及藻類等組成的生態(tài)系統(tǒng)，其附著的固體介質(zhì)稱為濾料或載體。生物膜自濾料向外可分為慶氣層、好氣層、附著水層、運動水層。生物膜法的原理是，生物膜首先吸附附著水層有機物，由好氣層的好氣菌將其分解，再進入?yún)挌鈱舆M行厭氣分解，流動水層則將老化的生物膜沖掉以生長新的生物膜，如此往復以達到凈化污水的目的。生物膜法具有以下特點：（1）對水量、水質(zhì)、水溫變動適應(yīng)性強；（2）處理效果好并具良好硝化功能；（3）污泥量小（約為活性污泥法的3/4）且易于固液分離；（4）動力費用省。

關(guān)于孔隙可變的孔隙擴散：

    采用軟性膜可變孔隙排氣，雖然可使防止堵塞的性能得到改善，但是由于要求孔隙尺寸是在十分細小的范疇（0～100μm）；因此，軟性膜可變孔隙排氣仍難以解決易堵塞與阻力大的問題。軟性膜在長期的受壓運行過程中，也不可避免地存在軟性膜疲勞與老化問題，使孔隙可變的技術(shù)可靠性不高（孔膜易損）。

    動力擴散的技術(shù)合理性：

    動力擴散利用氣體在水體中的上浮動力，發(fā)生“碰”與“撞”的作用而獲取細泡，氣流擴散*脫離了細小孔隙的束限作用。由于動力擴散采用的是大孔排氣，實現(xiàn)了阻力小、不堵塞的擴散技術(shù)合理性。僅是“技術(shù)合理”還不行，還要是“功能”，旋混曝氣器具備設(shè)計科學的旋流、導流、紊動阻擋等多種“碰”與“撞”作用，實現(xiàn)了既是大孔排氣又是功能，PD旋混曝氣器很好地解決了動力擴散的技術(shù)合理性。

流擴散的技術(shù)合理性：

    在鼓風曝氣系統(tǒng)中，曝氣器是終端關(guān)鍵設(shè)備，曝氣器的功能實質(zhì)就是對氣流進行擴散。

    氣流擴散的合理性：

    孔隙擴散不可能使氣流擴散實現(xiàn)技術(shù)合理性。曝氣器對氣流的擴散，從理論上講當然是擴散程度越高越好，也就是通常所指的“泡越細越好”。按照孔隙擴散的原理，“泡細” 與“阻力”是一對矛盾；孔隙越細排氣所產(chǎn)生的氣泡也就越細，但孔隙越細阻力也就越大，孔隙也就越容易被堵塞，單位時間內(nèi)通過的氣量也就越少。因此孔隙的細小只能解決“泡細”的問題，隨之而來的必然存在損耗大、氣流擴散技術(shù)合理程度低、性能不可靠等問題。

    氣流擴散技術(shù)合理的基本要求：

    排氣阻力要小排氣通暢可靠性要大，在此前提之下實現(xiàn)氣流越分散越好。通常污水處理曝氣氣源均采用的是鼓風方式，鼓風機屬于低壓運行設(shè)備，排氣阻力大必然要影響到鼓風機的動力效率。污水處理工藝的條件較為復雜多變，要達到排氣阻力小和無堵塞的技術(shù)可靠性，排氣孔只能是采用大孔（＜Φ5mm＝，但是，按照孔隙擴散的原理大孔排氣是不可能產(chǎn)生細泡；因此，要使氣流擴散技術(shù)合理，就必須由孔隙擴散之外尋求其他的擴散方法。

生物濾池是由過濾田和灌溉田逐步發(fā)展而來的。過濾田和灌溉田是天然條件下的需氧生物處理設(shè)施。廢水流入過濾田和灌溉田后，水中的有機物滯留在土壤表層，由需氧微生物氧化分解為無機物。這種作用只在土壤表層進行，占地面積大，而且受氣候影響，只能在適當條件下采用。19世紀末，進行了灑滴濾池試驗。20世紀初灑滴濾池法得到*，出現(xiàn)了各種型式的生物濾池。用生物濾池處理廢水的方法統(tǒng)稱為生物膜法。

處理廢水過程

生物濾池一般是長方形或圓形，池內(nèi)填有濾料，濾料層上為布水裝置，濾料層下為排水系統(tǒng)。廢水通過布水裝置均勻灑到生物濾池表面，呈涓滴狀流下，一部分廢水呈薄膜狀被吸附于濾料周圍，成為附著水層；另一部分則呈薄膜流動狀流過濾料，并從上層濾料向下層濾料逐層滴流，后通過排水系統(tǒng)排出池外。

由于濾料間隙的空氣不斷地溶于水中，水層中保有比較充足的溶解氧；而流過的廢水中所含的大量有機物質(zhì)，可作為微生物的營養(yǎng)源，因此水層中需氧微生物能夠大量生長繁殖。微生物的代謝作用使部分有機物質(zhì)被氧化分解為簡單的無機物，并釋放出能量。這些能量一部分供微生物自身生長活動的需要，另一部分被轉(zhuǎn)化合成為新的細胞物質(zhì)。另外，廢水通過濾池時，濾料截留了廢水中的懸浮物質(zhì)，并吸附了廢水中的膠體物質(zhì)，使大量繁殖的微生物有了棲息場所，從而在濾料表面逐漸生長起一層充滿微生物及原生動物的“生物膜”。膜的外側(cè)有附著水層，廢水不斷地從濾池上淋灑下來，就有一層廢水不斷沿生物膜上部表面流下，這部分廢水為流動水層。流動水層和附著水層相接觸，附著水層由于生物凈化作用，所含有機物質(zhì)濃度很低，流動水層通過傳質(zhì)作用把所含的有機物傳遞給附著水層，從而不斷地得到凈化。同時由于生物膜上的微生物的增殖，膜的厚度不斷增加，當達到一定厚度時，生物膜層內(nèi)由于得不到足夠的氧，由需氧分解轉(zhuǎn)變?yōu)閰捬醴纸猓⑸镏饾u衰亡、老化，使生物膜從濾料表面脫落，隨水流至沉淀池。生物濾池的濾料上再生成新的生物膜，如此不斷更新。

    “氧利用率“不反映氧傳質(zhì)的效率

    一個大泡，如果被分割成小泡的數(shù)量愈多，則所形成的“泡表膜”面積愈多，“泡表膜”是進行氧傳質(zhì)的功能膜，如果只站在“氧利用率”這一角度片面的看問題，當然是氣泡被分割得愈小愈好。

要獲取較高的“氧利用率”，就必須盡可能產(chǎn)生較多的“泡表膜”。一個大泡（一個單位的空氣）被擴散形成的小泡數(shù)量愈多，“泡表膜”也就愈多，“氧利用率”也就愈高。由此可見，“氧利用率”僅僅只是與氣泡擴散程度有關(guān)，而與動能作用氣泡擴散的過程無關(guān)。也就是說“氧利用率”只表明一個單位的大泡被分割成小泡的多少，而與擴散分割過程如何，動能消耗多少*無關(guān)。因此，“氧利用率”并不等于氧傳質(zhì)的效率。

    按照孔隙擴散原則，多大的孔則產(chǎn)生多大的泡。如果空氣通過直徑為1 μm的孔眼是被分割形成1 μm的氣泡，則此類微孔曝氣器在運行中，無論阻力損耗多大，也無論孔眼堵塞了多少，只要還有孔眼在通氣，就一定是產(chǎn)生1 μm的小氣泡，顯然此時“氧利用率”也沒有變化，但真實的運行功效卻是有了很大的變化。

    由于“氧利用率”只與氣泡分割擴散的程度有關(guān)，一個單位量的空氣，只要排氣孔眼的直徑是1 μm，無論是短時間內(nèi)經(jīng)過眾多孔眼排出，或是長時間內(nèi)經(jīng)過少量孔眼排出，因為擴散結(jié)果始終是分割成直徑為1μm的小泡，所以，其“氧利用率”是會始終保持不變的。由此可見，只用“氧利用率”來說明曝氣器的氧傳質(zhì)效率，顯然會產(chǎn)生誤導作用。

    如果曝氣器的設(shè)計參數(shù)是：通氣量=2 M3/h、氧利用率=25%，由于要確保實現(xiàn)較高的氧利用率，排氣孔眼設(shè)計為采用微小孔。但在實際運行中，大部分通氣孔眼被堵塞，單個曝氣器的通氣量只能達到0.2 M3/h，也就是說工作效率已降低了90%，由于“細孔產(chǎn)生細泡”原理與孔眼堵塞程度無關(guān)，此時所謂的“氧利用率=25%”并無變化，但其真實的氧傳質(zhì)效率已經(jīng)是變得很低了。

普通生物濾池的水力負荷和有機物負荷都較低，往往采用間歇運行方式，廢水中的有機物被氧化分解得比較*，但占地面積大。高負荷生物濾池的水力負荷和有機物負荷都較高，采用連續(xù)運行方式，廢水在濾池中停留時間短，只有易于氧化的有機物被分解，而較難氧化的有機物未及分解就被排出。因此這種濾池的凈化程度不如普通生物濾池*，而且二次沉淀池中沉淀的污泥量較多。但它的水力負荷較高，水的沖刷力大，濾池不易堵塞。如進入濾池的廢水中有機物濃度過高，可采用回流運轉(zhuǎn)方式，即將生物濾池的一部分出水回流到濾池前同進水混合。這樣可以降低進水濃度，保證水的沖刷力，還能增加濾池中的有用微生物，從而保證生物濾池的正常工作。

選擇合適的濾料十分重要。濾料必須機械強度好,耐腐蝕；表面積大，略呈粗糙，但又不影響水的均勻流動；濾料間應(yīng)有一定的空隙，以免堵塞，并使空氣流通；能就地取材，價格低廉。長期以來多以卵石、碎石、爐渣、焦炭等為濾料。近年來開始使用人工塑料濾料，如波形板和列管式濾料。這種濾料質(zhì)量輕，強度高，耐腐蝕性能好，表面積和空隙率都較大。

與活性污泥法比較，生物膜法對于進水負荷的變化適應(yīng)性強，管理簡便，基本建設(shè)投資和運行費用都較低。但處理效率和衛(wèi)生條件較差，占地面積較大。生物膜法近年發(fā)展起來的幾種新型構(gòu)筑物有：

① 塔式生物濾池，簡稱塔濾。塔高7～24米，內(nèi)部通風良好，水流紊動劇烈,水力沖刷較強。因此，污水同空氣和生物膜接觸充分，生物膜更新速度快，各層生長有適應(yīng)于廢水性質(zhì)的不同的生物群，有利于有機物的生物降解。塔濾負荷較高，水力負荷每日每平方米可達90～150米3，有機物負荷每日每立方米達1100～2400克(BOD5)。占地少，對沖擊負荷有較強的適應(yīng)性。

② 生物轉(zhuǎn)盤。由固定在一橫軸上的若干間距很近的圓盤組成。圓盤面生長有一層生物膜，作用與生物濾池中濾料相似。圓盤是用輕質(zhì)耐腐蝕、堅固而不易撓折的材料，如泡沫聚氯乙烯、泡沫聚苯乙烯、硬聚氯乙烯、玻璃鋼等材料制成。圓盤有約一半的面積浸在一個半圓形或矩形的水槽內(nèi)。廢水在槽中流過時，圓盤緩慢轉(zhuǎn)動。圓盤的一部分浸入廢水時，生物膜吸附廢水中的有機物，使微生物獲得營養(yǎng)。當轉(zhuǎn)出水面時,生物膜又從大氣中直接吸收氧氣。如此循環(huán)反復,廢水中的有機物在需氧微生物的作用下得到氧化分解。圓盤上的生物膜也會因老化不斷地自行脫落,隨水流出,在二次沉淀池中沉淀下來。生物轉(zhuǎn)盤能處理高濃度廢水,而不會發(fā)生堵塞現(xiàn)象。構(gòu)造與生物轉(zhuǎn)盤類似的還有生物轉(zhuǎn)筒。主體裝置是由固定在一橫軸上的若干圓筒組成，圓筒中裝填料，生物膜生長在填料表面。

曝氣器技術(shù)發(fā)展方向：

    隨著社會的發(fā)展進步，污水處理保護環(huán)境越來越受到重視。采用技術(shù)性能可靠的曝氣設(shè)備，是確保污水處理裝置長期穩(wěn)定運行的首要條件。

    4.1、由于鼓風曝氣動力效率高，立體布氣性能好，目前應(yīng)用較為普遍。鼓風曝氣的終端關(guān)鍵設(shè)備是曝氣器，因此可以說曝氣器的技術(shù)發(fā)展狀況就代表了鼓風曝氣的技術(shù)水平。由于曝氣池相關(guān)的工藝理論計算，基本點就是曝氣氧利用率，從而導致出現(xiàn)了對曝氣器的技術(shù)評價重點集中在氧利用率，也導致出現(xiàn)了孔隙擴散——排氣孔隙越來越細的現(xiàn)象。

    4.2、應(yīng)當指出，孔隙擴散由固定孔隙到軟性膜可變孔隙，技術(shù)水平是有所發(fā)展，孔隙擴散曝氣器在污水處理裝置新安裝投運初期會表現(xiàn)良好，但孔隙擴散技術(shù)可靠程度太低，現(xiàn)實運行情況不盡人意，這就不得不使人深思孔隙擴散中的技術(shù)合理性問題。

    4.3、任何一種設(shè)備，其功能效率必須要有合理的技術(shù)支持，這是一個很通常的技術(shù)原則，孔隙擴散*不符合這樣的技術(shù)原則。從理論上講，設(shè)備的功能效率是越高越好，但這種功能效率如果沒有合理的技術(shù)支持，則其肯定是不可靠的。曝氣器的“氧利用率”當然是要越高越好，但如果實現(xiàn)這種效率是以降低技術(shù)可靠性為代價，顯然是有問題的。

    4.4、目前所謂具有“*技術(shù)水平”的孔隙擴散，可以使曝氣器氧轉(zhuǎn)移率達到30%以上，但無非是排氣孔隙更加變細，進氣除塵要求更加嚴格，阻力損耗更加增大；即以更加的技術(shù)不合理來實現(xiàn)的，其實際應(yīng)用結(jié)果也只能是技術(shù)更加的不可靠。

    4.5、孔隙擴散不可能解決技術(shù)合理性的問題，這一點是十分清楚的。但為什么孔隙擴散現(xiàn)仍然具有一定的技術(shù)地位呢？

    一是以往曝氣器的充氧性能*取決于排氣孔隙的大小，大孔排氣不能實現(xiàn)較高的氧轉(zhuǎn)移率，形成工程上偏重于選擇以微孔方式排氣的曝氣器。二是曝氣工藝工程設(shè)計基本點就是要求曝氣器要有較高的氧轉(zhuǎn)移率。

    從實際情況看，曝氣器孔隙擴散的應(yīng)用是處在滿足了氧利用率的要求卻難以滿足技術(shù)合理要求的狀態(tài)，微孔曝氣器在應(yīng)用存在氧利用率與技術(shù)可靠性的矛盾。

    4.6、PD旋混曝氣器由于是利用氣泡上浮動力進行擴散使氣泡破碎變細，既可以達到較高的氧利用率又可以滿足技術(shù)合理的要求，技術(shù)性能十分可靠。這也可以充分說明，只有脫離孔隙擴散的曝氣技術(shù)才能夠?qū)崿F(xiàn)曝氣技術(shù)*合理

生物膜法的典型流程 流程（圖1）中的生物器可以是生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、曝氣生物濾池或厭氧生物濾池。前三種用于需氧生物處理過程，后一種用于厭氧過程。早出現(xiàn)的生物膜法生物器是間歇砂濾池和接觸濾池（滿盛碎塊的水池）。它們的運行都是間歇的，過濾-休閑或充水-接觸-放水-休閑，構(gòu)成一個工作周期。它們是污水灌溉的發(fā)展，是以土壤自凈現(xiàn)象為基礎(chǔ)的。接著就出現(xiàn)了連續(xù)運行的生物濾池。新型塑料問世后，又有了新的發(fā)展。

生物濾池

生物膜法中常用的一種生物器。使用的生物載體是小塊料(如碎石塊、塑料填料)或塑料型塊，堆放或疊放成濾床，故常稱濾料。與水處理中的一般濾池不同，生物濾池的濾床暴露在空氣中，廢水灑到濾床上。布水器有多種形式，有固定式的，有移動式的。回轉(zhuǎn)式布水器使用廣。它以兩根或多根對稱布置的水平穿孔管為主體，能繞池心旋轉(zhuǎn)。穿孔管貼近濾床表面，水從孔中流出。布水器的工作是連續(xù)的，但對局部床面的施水是間歇的，這承繼了污水灌溉間歇灌水的概念。濾床的下面有用磚或特制陶塊、混凝土塊鋪成的集水層。再下面是池底。集水層和池外相通，既排水又通風。工作時，廢水沿載體表面從上向下流過濾床，和生長在載體表面上的大量微生物和附著水密切接觸，進行物質(zhì)交換。污染物進入生物膜，代謝產(chǎn)物進入水流。出水并帶有剝落的生物膜碎屑，需用沉淀池分離。生物膜所需要的溶解氧直接或通過水流從空氣中取得。在普通生物濾池中，生物粘膜層較厚，貼近載體的部分常處在無氧狀態(tài)。