基于流离生物窝生物流化床在印染废水处理中的应用实践

向亚辉

（广东省佛山市顺德彩辉纺织有限公司，广东佛山 528000）

与生活污水及其它工业废水相比，印染废水具有高浓度、色度大、成分复杂、变化大等诸多特点，由此处理难度也较大，工艺要求高。根据近年来各种污水处理技术的应用情况来看，生物膜法处理工艺发展快速，具有处理效率高，耐冲击负荷性能好，产泥量低，占地面积少，便于运行管理等优点，在进行印染废水处理中极具竞争力，本课题主要就流离生物窝进行好氧生化处理新技术的开发展开了具体分析[1]。

1 印染废水的危害与处理方法

1.1 印染废水的危害

近年来，我国纺织工业发展迅猛，印染废水问题越加严重，逐渐成为了各地区的重要污染源。印染废水是各类纺织印染企业生产过程中排放的各种废水的总称，包括退浆废水、煮炼废水、漂白废水、丝光废水、染色废水、印花废水、整理废水等等。印染企业的产品不同、生产工艺不同、废水的来源不同等决定了印染废水的复杂性。

印染废水的危害较大，主要体现在以下几个方面：一是废水排放量大；二是色度大、有机物含量高；三是水质变化大、组分复杂，处理难度大；四是具有较大的生物毒性，严重污染环境。基于此，深入研究印染废水处理方法，确保排放指标合格，是我国纺织工业稳定健康发展的必然要求，也是环保行业关注的重要课题[2]。

1.2 印染废水的处理方法

印染废水属于难处理的工业污水之一，现行的处理方法可分为生化法、化学法、物理法三种，尤以生化法处理成本低、效果好，应用广泛。生物流化床（Biological Fluidized Beds，BFB）最早出现于20世纪70年代。该方法实现了化工过程的流态化技术与生物工程的微生物固定化技术的结合应用，兼具活性污泥法和生物膜法两者的优点。根据大量研究结果表明，流化床反应器可有效地脱除印染废水中的污染物，具有工程应用可行性与推广价值。

2 流离生物窝生物流化床及其原理分析

2.1 流离生物窝生物流化床的提出

生物流化床运行中，填料的选用是一大关键，根据实践总结分析其需满足以下要求：一，水利学特性良好；二，机械强度高，物理化学性质稳定；三，有利于生物膜附着；四，不会溶出有害物质；五，成本相对较为低廉。

基于此，本课题提出了一种新的生物流化床——流离生物窝填料，该填料具有结构稳定、表面积大、垂直空间利用率高等特点，不仅能提供更多的空间让生物膜固定生长，能随时进行更换，并且基本不产生污泥。设备处理能力增大，供养充分，传质条件好，处理效果好，还可以减少污水处理设施占地面积，便于后期维护改造，并且不生长滤池蝇，气味小，不产生污泥，卫生条件好。

2.2 流离生物窝生物流化床原理

（1）流离生物窝填料具有大自然中存在的流离速分（简称流离）的固液分离现象及原理，使流体在给予的一定环境中改变、分散流态，降低流速，因而加速了固液（无机粒子、有机颗粒、胶体和水体）的分离，从而达到净化流体的目的。

（2）流离生物窝填料的体积比较庞大，但空隙率适当，绝不会堵塞，这是活性污泥和其它生物膜法无法比拟的。体积比较庞大的生物窝填料非常适宜各式各样的微生物在此群居、繁衍生息，各取所需的同时，分解各式各样、大小分子量不一的有机物、有机污泥，甚至是微生物的尸体，将污泥减量。

（3）由于流离生物窝填料的体积庞大，呈现了既有数量庞大的好氧微生物，又有大型的缺氧、厌氧菌体。各类的微生物可以很好地消化、分解积聚在此的有机物和有机污泥。难分解的有机污染物在经过好几个小时、好几天甚至好几周后，也可以被众多的厌氧微生物贮存、分解、消化。高分子的有机物、有机污泥甚至是微生物的尸体被分解成H2O、CO2、N2气体，被释放到大气中，继续进行生态循环，同时，水体则被洁净了。

（4）此流离生物窝填料，既具有好氧生物硝化的功能，又具备有厌氧生物反硝化的功能于一体，在污水处理中基本上没有臭气，污泥也能减量，甚至可以做到没有污泥排放。

3 流离生物窝生物流化床在印染废水处理中的应用实践

3.1 项目简介

原污水处理系统生化部分采用接触氧化工艺，由于填料采用单一的组合填料，再加上安装密度不够，造成废水达不到设计要求，现对系统进行改造。其中，生化池部分计划采用增加流离生物窝填料以提高填料的比表面积，从而增加细菌数量，达到处理效果。

3.2 填料规格、数量

填料有效长度为4 000mm，两头留300mm用来把填料系在固定件上，总长度为4 600mm，数量为4 680串。

3.3 安装方案

生化池分2组，每组分3个池，单个水池尺寸为：长10 400mm，宽3 000mm，填料安装密度200mm×200mm，安装数量为是52排×15串=780串。每池填料支架在3m方向分2格，在10m方向有支撑梁，强度比较强，原有支架是紧绷支架，现要在原来的2排填料中插入1排填料，上下采用螺纹钢固定，螺纹钢的规格为φ16（每根填料的浮力为50g，15串为750g，每米螺纹钢重为1.6kg，满足技术上要求），如图1为安装示意图。

图1 新增填料安装示意图

3.3.1 安装辅材及工具

螺纹钢长1 500mm，直径16mm的要1 250根，PE绳3mm大的长300mm要1 250根。工具：切割机一台，气割设备一套（用来加热螺纹钢折弯用），2根不锈钢管（直径20mm、长4.5m，厚度1.5mm）,刷油漆工具，木板数张。

3.3.2 安装进度

安装人员计划3人，每天安装500根，共10天，切割螺纹钢，折弯及防腐5天，合计15天。

3.3.3 安装步骤

（1）测量长度，确定每根螺纹钢的长度，上层每排用2根，两头搭在支架上，下层要比上层短，悬挂在水中。由于池中有填料，很难往下安装，故要将下面螺纹钢两头分别折90°弯，每头弯上100mm用来插在管子中，以便安装。测量好后，先在池外预制好并做好防腐工作。

（2）安装填料：将水位往下降，降至露出支架为止，将填料吊在2根螺纹钢上，间距为200mm，现用2根长4.5m的不锈钢将下层螺纹钢的两头插入管中，再将填料和螺纹钢一起安入原在填料的缝隙中，再将上层螺纹钢固定到位。图2为已安装好填料现场。

图2 已安装好填料现场

3.4 运行效果

本项目改造完成进水10天后的挂膜情况非常理想，如图3所示。

图3 改造完成进水10天后的挂膜情况

4 结语

随着生物流化床技术研究的不断深入，其在纺织印染行业废水处理中发挥着越加重要的作用，根据实践可知，开发良好的生物膜载体，有利于降低生物流化床的运行能耗、成本，提高其废水处理效果[3]。本课题提出的流离生物窝填料实际应用效果较好，其结构稳定、为生物膜固定生长提供了充足的空间，整个系统废水处理能力增强，卫生条件佳，具有极大的应用推广价值。