曝气生物复合滤池工艺研究

金 鑫，王 雪

（新疆克拉玛依市环境保护局环境科研监测中心站，新疆 克拉玛依834000）

1 引言

由于城市污水处理主要是一项侧重于环境效益和社会效益的工程，在建设和日常运行过程中常常受到资金的限制，同时，随着城市发展步伐的加快及城市区域的拓展，地价上涨，土地使用也成为污水厂建设的制约因素之一。因此，开展经济有效的污水处理新工艺，研究与开发新设备，研究适合我国国情的污水处理新工艺，从而降低污水处理投资和运行的费用、节约用地、方便管理，使出水能够回用，对我国国民经济和社会发展及环境保护具有十分重要的意义，而且也必将有其巨大的应用范围和市场。实践表明，曝气生物复合滤池工艺是最为经济有效的城市污水处理方法。

2 试验概况

试验采用改进BC工艺的新方法，以海泊河原水为进水，并在后面连接一个曝气生物复合滤池，流程图如图1。

图1 组合工艺

曝气生物复合滤池用Φ15cm的有机玻璃柱，其有效容积为15L，纤维球填料的装填密度为80%，组合填料的装填密度为60%；由图1可知，该组合工艺流程为：原水即污水厂进水，依靠重力流入BC工艺池，在BC池中曝气30min再沉淀15min，上清液经真空泵提升进入第一个曝气生物复合滤池，出水为二级出水，出水在经过第二个曝气生物复合滤池，出水即达到回用水标准。

3 试验过程及结果分析

本实验主要探讨了该组合工艺对原水的处理效果，其主要内容有：（1）研究组合工艺对COD、NH3－N、SS的去除效果，并绘出各去除率的曲线图；

（2）对组合工艺和污水厂现运行的回用工程作一个简单的经济技术比较。

最佳运行参数如下：接触氧化池中DO控制在2.5mg／L左右，汽水比为3∶1，BC池中 HRT为0.45h；曝气生物复合滤池HRT为2h；

本实验主要测定了该组合工艺进出水的有机物、氨氮、悬浮固体各项指标，时间为4月5日至4月18日，共13d左右，数据当天测定，当天记录、整理，见表1。

表1 组合工艺测得的COD

（1）组合工艺去除有机物的效果，见表2。

表2 组合工艺对CODcr的去除率

结果表示成曲线图，见图2。

图2 组合工艺对CODcr去除效果

可见，该组合工艺去除有机物能力较强，CODcr平均去除率能达到90%左右，处理后水中CODcr均能小于50mg／L，就从去除有机物方面来讲，该组合工艺也能满足污水回用深度处理的处理要求。

（2）组合工艺去除氨氮的效果，见表3。

表3 组合工艺对氨氮的去除率

结果表示成曲线图，见图3。

图3 组合工艺对氨氮的去除效果

可见，城市二级处理出水经组合工艺处理后，对氨氮的去除率平均能达到90%以上，出水也能达到小于10mg／L的回用水水质标准。所以说用该组合工艺来去除高浓度的氨氮是可行的。

（3）组合工艺去除悬浮固体的效果，见表4。

表4 组合工艺对SS的去除率

结果表示成曲线图，见图4。

图4 SS的去除效果

由图4可知，该组合工艺能去除95%以上的悬浮固体，出水SS能达到＜5mg／L的回用水要求。

4 考察复合填料出水效果

将纤维球填料和组合填料按1∶2的比例组合成复合填料，考察复合填料对城市二级出水深度处理的效果。并增加一个微絮凝池，流程见图5。

图5 复合填料流程

具体做法是：污水厂二级处理出水，先流入曝气微絮凝池，在池中曝气10min一般为5～6min，絮凝剂用聚铝，浓度为10～15mg／L，上清液经真空泵提升进入曝气生物复合滤池，出水即可达到回用水标准。实验监测结果见表5。

表5 复合填料处理效果

5 经济技术比较

5.1 经济比较

本实验研究的组合工艺处理成本大大降低。该组合工艺中主要的动力费用就是曝气和真空泵的电耗。而曝气生物复合滤池没有回流污泥，运行管理费低，曝气时间不到传统活性污泥法的1／2，故可设活性污泥法的运行费用为0.4元／t水，所以曝气生物复合滤池法的能耗将近为活性污泥法的1／2即0.2元／t水左右；而曝气生物复合滤池占地面积小，曝气量较小，能耗也就少，因此该组合工艺的动力消耗费用将低于0.2元／t水。另外，该组合工艺与以上回用工艺相比，基建、设备、人工费用与之相当，因此该组合工艺的处理成本在0.36元／t水左右，要比现运行的工艺低0.21元／t左右。故该组合工艺适合应用于对现行污水厂中水工程的改造上。

5.2 技术比较

该工艺不仅能大幅度降低处理成本，而且在技术上处理后的水能达到回用水的水质标准。曝气生物复合滤池利用微生物来降解有机物，具有容积负荷高，抗冲击能力强，运行稳定，操作管理简便，处理效果好的特点。所以整个工艺深度处理城市二级处理出水效果非常好，它能去除80%COD、70%NH3－N、和95%SS，处理后的水完全可以回用于生活杂用水。

6 结语

（1）本实验采用曝气生物复合滤池新工艺进行了对城市污水深度处理回用的研究。在最佳HRT下，运行结果表明，该组合工艺可去除80%COD、70%NH3－N、95%SS，证明了该工艺是城市污水进行深度处理行之有效的方法，处理后的水经过杀菌消毒后完全可以满足生活杂用水的水质要求。

（2）由于该工艺具有较强的抗冲击负荷，占地面积小、基建成本低、运行操作简单，处理效果好等特点，因此它是一种经济实用的城市污水深度处理回用的工艺，值得深入研究和推广运用。

（3）该工艺是采用生物法处理的，其优势是成本较低，但其去除效果受到微生物生长条件的限制。综合各经济技术因素，采用生物法还是具有巨大的市场价值，其经济效益、社会效益和环境效益都能得到充分的发挥。因此，该工艺适合用于对微污染水的深度处理回用上。

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