生物亲和悬浮填料对污水的处理作用研究

黄璐

中图分类号：TE 文献标识码：A 文章编号：1673-5811（2013）03-0186-01

摘要：近来，利用生物技术处理污水的发展日新月异，其中，悬浮填料的选择对处理污水处理效果有很大的影响。悬浮填料具有抵抗微生物侵蚀，生物降解的性质，在环境化学反应及温度变化中表现出极好的惰性；通常其比表面积大，孔隙率大，水流流态好，利于发挥传质效应；表面粗糙，利于微生物的生长固着；阻力小，强度大，化学和生物稳定性好，经久耐用，截流悬浮物质能力强，不溶出有害物质，不引起二次污染，与水的比重相差不大，不堵塞，造价低，体积小，重量轻，易于组装，适应性强，处理效果好[1]。

关键词：生物悬浮填料 投配比 水力停留时间 去除率

1.实验原理

本试验采用火山岩和软性聚氨酯泡沫做为传统悬浮填料的填充物，同时对填充物用活化液进行活化，调节它们各自的填充比（1：4），使其密度介于1.04-1.08之间。通过接种挂膜法，挂膜采用静态闷曝培养法。接种污泥和废水混合后加入反应器内。挂膜试验温度为室温约20 ℃，（曝气泵）曝气8 h，静止16 h不曝气，曝气量（Qg）=0.3 m3/h，曝气压力（P）=0.5～0.7 kPa，直到挂膜稳定。进一步的试验同时在A、B两个反应器运行。两反应器大小相同，A反应器加入挂膜后的生物亲和悬浮填料；B反应器加入游离的活性污泥，控制两个容器中微生物总量相等。在其它条件不变的情况下，改变生物亲和悬浮填料的投配比和水力停留时间，分析测定进出水的COD、BOD。COD值的测定采用重铬酸钾法，BOD值测定采用五天培养法。

2.结果讨论

2.1填料不同投配比对污水处理效果影响

由实验结果得知，当悬浮填料投配比为30%，其对污水中COD的去除率最大，为88%；当投配比为30%时，悬浮填料对污水中BOD的去除率达到78%，投配比低于或高于30%时，其去除效果都未达到最大值。

2.2最佳投配比

由上述实验结果总结出，本着以合理且经济的投配比达到较好的去除率的原则，当投配比为30%时，水质各项指标的去除效果最好。

当污水浓度基本稳定时，填料的投配比越大，可供微生物固着的载体就越多，微生物的增值就越快，相应的所能挂的生物膜也就越多，污水与生物膜的接触就越充分，悬浮填料对污水的净化效果也就越好；但当填料在反应池中投配比过高，填料过分拥挤，填料活动范围越小，流化性差，随着生物膜的脱落和再生，过多的沉积污泥也会给填料造成堵塞，影响污水的处理效果，因此通过实验我们寻找到了最适合的填料投配比为30%。

2.3在不同水力停留时间下，生物悬浮填料对污水处理效果的影响

由实验结果得知，当水力停留时间为6h时，悬浮填料对污水COD的去除率最大，为84%，而相同水力停留时间条件下，活性污泥的去除率较低，为68%；当水力停留时间为6h时，悬浮填料对污水BOD去除率为79%，当水力停留时间上升到9h时，填料对BOD的去除率没有明显差别，为80%。从经济角度考虑，水力停留时间为6 h时最适合。同样条件下，活性污泥对BOD的去除率较低，为63%。

2.4 最佳水力停留时间

从实验结果可以看出，水力停留时间越长，有机物与微生物接触就越充分，有机物的降解就越彻底，去除率也就越高，水力停留时间位于6 h时，填料对污水去除率达到最大值，而水力停留时间为9 h时，填料对污水的去除率与水力停留时间为6 h的处理没有明显差别，在去除率相差无几的情况下，为了减少反应器容积以降低构筑物造价和占地面积，又必须尽量缩短水力停留时间，因此，本着经济、省时并可达到较高处理效果的原则，本实验中悬浮填料处理污水的最佳水力停留时间应为6 h。

3.结论

（1）在温度、pH值、曝气量、曝气压力、进水负荷和微生物量等条件不变的情况下，悬浮填料投配比为30%时，悬浮填料对污水中COD、BOD的去除效果最好。

（2）在温度、pH值、曝气量、曝气压力、进水负荷和微生物量等条件不变的情况下，调节填料投配比为30%，当水力停留时间为6 h时，悬浮填料对污水COD、BOD的去除效果都达到了一个相对较高的值。

（3）而在同样的条件和水力停留时间下，活性污泥对污水中COD、BOD的去除效果要低于悬浮填料。

由于污水中具有良好的稳定性和物化性能，其空隙率为90%以上，固定微生物后的载体密度接近于水，微生物负载量大，高达18～40 g/L，容积负荷可高达16 kg BOD5/m3.D，比表面积可达为300～500 m2/m3[2]。由于其结构的特点，可使污水、空气和生物膜得到充分掺混接触交换，生物膜不仅能大量地在微生物载体内生长，保持良好的活性和空隙可变性，而且在运行过程中气体在流动的污水带动下，互相碰撞并被处于高度蠕动状态的微生物载体不断切割成更小的气泡，增加了氧的利用率，可减小曝气量。因此它具有切割气泡能力强、空间体积利用率大、无死区等特点，是当前微生物载体的更新换代产品。

参考文献：

[1]赫俊国，李建政，张金松.生物膜一活性污泥共生系统处理屠宰废水的研究[N].哈尔滨工业大学学报，2003，35（4）：424-427.

[2张杰，曹相生，孟雪征.曝气生物滤池的研究进展[J].中国给水排水，2002，18（8）：26-29.