曝气生物滤池污水处理技术的研究

　　曝气生物滤池污水处理技术的研究
　　工业废水中COD浓度高，经二级处理后直接排入水体或进入污水处理厂，将造成接纳水体有机物浓度升高，高浓度的有毒物和难降解物质抑制微生物和水生动植物的生长，最终危及水环境自净能力和污水处理厂的正常运行。且将BAF作为超滤的预处理工艺可大大提高超滤膜的性能，有效降低了膜污染。李魁晓等采用BAF工艺对某城市污水处理厂二级生化处理出水进行深度处理。
　　曝气生物滤池(BAF)是一种集物理过滤、化学吸附和生物氧化为一体，环保、经济、高效、节能的新型生物膜污水处理技术。在工业废水深度处理方面，BAF中高浓度的微生物、复杂的生物种类与结构以及良好的截污过滤能力，使其被广泛地应用于工业有机废水深度处理中。曝气生物滤池(BAF)是一种集物理过滤、化学吸附和生物氧化为一体，环保、经济、高效、节能的新型生物膜污水处理技术。在工业废水深度处理方面，BAF中高浓度的微生物、复杂的生物种类与结构以及良好的截污过滤能力，使其被广泛地应用于工业有机废水深度处理中。
　　填料粒径对BAF的处理效能和运行周期都有重要影响，填料粒径越小，处理效果越好，但填料粒径较小时，滤池容易堵塞，运行周期相对较短，需频繁反冲洗，且不易发挥填料深层的作用。填料的密度大小关系到生物滤池反冲洗强度的大小，密度越大，反冲洗强度越大，则需要的能量消耗越大。在国外，Kent和Williams等人依据BEWA(the British Effluent and Water Association)标准，对常见的7种可用作BAF的填料进行了系统试验分析，认为Arlita(膨胀球形粘土)最适合作为BAF的填料。在国内，对BAF填料的研究主要以陶粒为主。曹春艳等通过实验对沸石、活性炭、建筑陶粒、工程陶粒四种填料的研究，表明在水力停留时间为1.5h，进水COD为150mg/L，有机负荷为0.74kgCOD/(m3·d)时，工程陶粒是BAF的最佳滤料。其他研究人员对一些新型的陶粒填料如粘土陶粒、纳米改性陶粒、陶土(高岭土)陶粒、粉煤灰陶粒等进行BAF试验发现，陶粒填料与具有规则形状的有机填料相比，具有强度大、空隙率大、比表面积大、化学稳定性好、生物附着性强、截污能力强等优点。在实际工程中，应用球形轻质多孔生物陶粒取得了良好的效果，目前国内有数10个BAF采用其作为填料，从实际运行的效果分析，都能满足设计的要求。
　　一、含氟水处理工艺
　　一种含氟水的处理工艺，它采用固定床粉煤灰吸附的方法可使高氟饮用水达到含氟1mg/l以下的饮用水卫生标准，采用浆态床吸附法可以使磷肥厂的含氟700—1000mg/L的工业废水达到含氟20mg/L以下的排放标准。含氟灰可用作制备建筑砌块或砖，不会造成二次污染，从而达到以废治废的目的。该法与现有的石灰沉淀法相比投资仅为其22%，成本仅为其69%。
　　二、含氟饮用水的处理方法
　　江苏苏北徐州、连云港、宿迁等地区地下水含氟量较高，一般在10mg/L左右。一些地方长期饮用高氟水，引起了以氟斑牙和氟骨症为主要特征的慢性全身性疾病，也即地方性氟中毒。可见降氟改水，减少机体对氟的摄入量，达到有效控制地方性氟病流行尤为重要。
　　降氟改水措施主要有改换低氟水源或采用物理、化学方法降低饮水的含氟量。一般情况下病区附近没有低氟水源可用，大规模引水工程投资很大，一时难以实现。而采用物理、化学方法降氟工艺，目前被各国采用的主要有以下几种方法：
　　1、活性氧化铝吸附过滤;
　　2、骨炭吸附过滤;
　　3、铝盐混凝沉淀;
　　4、电絮凝;
　　5、电渗析和反渗透等。
　　BAF对水力负荷、pH等具有较强的适应性。反冲洗对 BAF 的净化效能没有明显影响。刘转年等采用上流式曝气生物滤池与超滤(BAF/UF)组合工艺对西安市邓家村污水处理厂的二级出水进行深度处理，考察了对COD、NH3-N、色度、浊度的去除效果。结果表明，在进水流量为1L/h、气水比为3∶l、温度为20～25 ℃、pH值为7.83～7.99的条件下，当进水COD、NH3-N、色度、浊度分别为41.83mg/L、23.12mg/L、12倍、9NTU时，BAF出水COD、NH3-N、色度和浊度分别为25.67～31.87mg/L、1.41～2.56mg/L、9～11倍和2.01～3.25NTU，平均去除率分别为35%、90%、16%和69%;再经UF工艺处理后，分别降至15.31～17.85mg/L、1.38～2.44mg/L、5～7倍和0.03～0.1NTU，平均去除率分别为4l%、4%、40%、98%。BAF/UF组合工艺对COD、NH3-N、色度和浊度的平均去除率分别为60%、92%、50%和99%，结果表明，在进水COD为25～35mg/L、色度为15～30、浊度约为8NTU的条件下，当O3投加量为5～6mg/L、BAF的水力停留时间为1～1.5h时，出水COD<30mg/L、色度<5、浊度<1NTU，出水水质可满足生产工艺对回用水的水质要求。
　　膜分离技术：
　　膜分离技术是指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时，实现选择性分离的技术，半透膜又称分离膜或滤膜，膜壁布满小孔，根据孔径大小可以分为：微滤膜(MF)、超滤膜(UF)、纳滤膜(NF)、反渗透膜(RO)等，膜分离都采用错流过滤方式。
　　膜分离过程： 膜是每一膜过程的核心部件，它可以看成是两相之间一个具有透过选择性的屏障，或看作两相之间的界面，膜分离过程可由下图示意，相1为原料或上游侧，相2为渗透物或下游侧。原料混合物中某一组分可以比其他组分更快的通过膜而传递到下游侧，从而实现分离。
　　膜分离技术由于具有常温下操作、无相态变化、高效节能、在生产过程中不产生污染等特点，因此在饮用水净化、工业用水处理，食品、饮料用水净化、除菌，生物活性物质回收、精制等方面得到广泛应用，并迅速推广到纺织、化工、电力、食品、冶金、石油、机械、生物、制药、发酵等各个领域。分离膜因其独特的结构和性能，在环境保护和水资源再生方面异军突起，在环境工程，特别是废水处理和中水回用方面有着广泛的应用前景。