2020年(生物科技行業(yè))生物接觸氧化法

1、生物接觸氧化法生物接觸氧化法的反應(yīng)器為接觸氧化池， 也稱為淹沒式生物濾池。 最早于 20 世紀(jì) 70 年 代日本首創(chuàng)，近 20 年來(lái) ,該技術(shù)在國(guó)內(nèi)外都取得了長(zhǎng)足廣泛的發(fā)展和應(yīng)用。生物接觸氧化法 就是在反應(yīng)器中填加惰性填料，已經(jīng)充氧的污水浸沒且流經(jīng)全部惰性填料，污水中的有機(jī)物 和在填料上的生物膜充分接觸， 在生物膜上的微生物新陳代謝作用下， 有機(jī)污染物質(zhì)被去除 . 生物接觸氧化法處理技術(shù)除了上述的生物膜降解有機(jī)物機(jī)理外，仍存在和曝氣池相同的活性 污泥降解機(jī)理，即向微生物提供所需氧氣，且攪拌污水和污泥使之混合,因此 ,這種技術(shù)相當(dāng)于在曝氣池內(nèi)填充供微生物生長(zhǎng)繁殖的棲息地惰性填料,所以 ,此方法又

2、稱接觸曝氣法。生物接觸氧化是壹種介于活性污泥法和生物濾池倆者結(jié)合的生物處理技術(shù)。因此，此方 法兼具備活性污泥法和生物膜法的特點(diǎn)。一、 生物接觸氧化法反應(yīng)器的構(gòu)造生物接觸氧化池主要由池體曝氣裝置、填料床及進(jìn)出水系統(tǒng)組成，如圖 (12-26)圖1226 生物接觸氧化池的構(gòu)造池體的平面形狀多采用圓形，方形或矩形，其 結(jié)構(gòu)由鋼筋混凝土澆注或用鋼板焊制。池體的高度 壹般為 4.55.0m ，其中填料床高度為 3.03.5m ， 底部布 氣高度為 0.60.7m ，頂部 穩(wěn)定水層 為 0.50.6m 。填料是生物接觸氧化池的重要組成部分，它直接影響污水的處理效果。由于填料是產(chǎn)生 生物膜的固體介質(zhì)，所以，對(duì)

3、填料的性能有如下要求。 1 、要求比表面積大、空隙率高、水流阻力小、流速均勻； 2、表面粗糙、增加生物膜的附著性，且要外觀形狀、尺寸均壹；3 、化學(xué)和生物穩(wěn)定性較強(qiáng)，經(jīng)久耐用，有壹定的強(qiáng)度； 4 、要就近取材，降低造價(jià)，便于運(yùn)輸。目前，生物接觸氧化池中常用的填料有蜂窩狀填料，波紋板狀填料及軟性和半軟性填料 等，如圖 (12-27) 所示。曝氣系統(tǒng)由鼓風(fēng)機(jī)、空氣管路、閥門及空氣擴(kuò)散裝置組成。目前常用的曝氣裝置為穿孔管， 孔眼直徑為 5mm ，孔眼中心距為 10cm 左右。 布?xì)夤芤及阍O(shè)在填料床下部， 也可設(shè)在壹側(cè)。要求曝氣裝置布?xì)饩鶆?，且考慮到填料發(fā)生堵塞時(shí)能適當(dāng)加大氣量及提高沖洗能力。生物接觸

4、氧化池的曝氣裝置亦可采用表面曝氣供氧，表面曝氣設(shè)備詳見第十壹章曝氣設(shè)備的內(nèi)容。填料的有關(guān)性能指標(biāo)表 12 7填料種類材質(zhì)比表面積（ m 2/m 3）孔隙率（ % ）蜂窩狀填料玻璃鋼、塑料 1333609798波紋狀填料硬聚氯乙烯 15095半軟性填料軟性填料變性聚乙烯塑料 879397化學(xué)纖維 200099進(jìn)水裝置壹般采用穿孔管進(jìn)水，孔眼直徑為 5mm ，間距 20cm 左右，水流出孔流速為 2m/s 。布水穿孔管可設(shè)在填料床的下部， 也可設(shè)在填料床的上部， 要求布水均勻。 在填料床 內(nèi)，使得污水、空氣、微生物三者充分接觸，以便生物降解。要考慮填料床發(fā)生填塞時(shí)，為 沖洗填料加大進(jìn)水量的可能。二

5、、 生物接觸氧化池的形式根據(jù)接觸氧化池的進(jìn)水和布?xì)獾男问?，可將接觸氧化池的形式分為以下幾種：1 、表面曝氣充氧式如圖 （12-28） 所示，此種接觸氧化池和活性污泥法完全混合曝氣池相類似。其池中心為曝氣區(qū)， 池上面安裝表面機(jī)械曝氣設(shè)備，污水從池底中心配入， 中心曝氣區(qū)的周圍充滿填料，原水圖1229 底部進(jìn)水、進(jìn)氣式生物接觸氧化池稱之為接觸區(qū)處理水自下向上呈上向流，處理水 從池頂部出水堰流出，排出池外。 2、采用鼓風(fēng)曝氣，底部進(jìn)水，底部進(jìn)空氣式填料、 污水在填料中產(chǎn)生上如圖 (12-29) 所示， 處理水和空氣均從池底部均勻布入填料床上， 向流，填料表面的生物膜直接受水流和氣流的沖擊、攪拌、加建

6、了生物膜的脫落和更新，使生物膜保持良好的活性，有利于水中有機(jī)污染物質(zhì)的降解，同時(shí)上升流能夠避免填料堵塞現(xiàn)象。此外，上升的氣泡經(jīng)填料床時(shí)被切割為更小的氣泡，使得氣泡和水的接觸面積增加、氧的轉(zhuǎn)移率增高。3、用鼓風(fēng)曝氣、空氣管側(cè)部進(jìn)氣、上部進(jìn)水式如圖 (12-30) 所示，填料設(shè)在池的壹側(cè)， 另壹側(cè)通入空氣為曝氣區(qū)， 原水先進(jìn)入曝氣區(qū)，經(jīng)過曝氣充氧后，緩緩流經(jīng)填料區(qū)和填料表面的生物膜充分接觸，污水反復(fù)在填料區(qū)和曝氣區(qū)循環(huán)，處理水在曝氣區(qū)排出池體。由于空氣和污水沒有直接沖擊填料，填料表面的生物膜脫落和更新較慢，但經(jīng)曝氣區(qū)充氧的污水，以相對(duì)靜態(tài)的形式流過填料區(qū)、有利于污水中有機(jī)污染物的氧化分解。生物接觸

7、氧化池的工藝流程對(duì)生物接觸氧化池的工藝流程，可分為壹級(jí)處理流程圖 (12-31) 和二級(jí)處理流程圖(12-32) 和多級(jí)處理流程。1 、 壹級(jí)處理流程。從圖 (12-31) 能夠見出，原污水先經(jīng)初次沉淀池處理后進(jìn)入生物接觸氧化池，經(jīng)接 觸氧化后，水中的有機(jī)物被氧化分解，脫落或老化的生物膜和處理水進(jìn)入二次沉淀池進(jìn) 行泥水分離，經(jīng)沉淀后，沉泥排出處理系統(tǒng)，二沉池沉淀后的水作為處理水排放。2 、 二級(jí)處理流程圖(12-32) 所示， 在二級(jí)處理流程中， 倆段接觸氧化池串聯(lián)運(yùn)行， 倆個(gè)氧化反應(yīng)池中間的 夠不設(shè)。 在壹段接觸氧化池內(nèi)有機(jī)污染物和微生物比值較高， 即 F/M>2.2 ，微生物處于 對(duì)

8、數(shù)增殖期， BOD 負(fù)荷率高， 有機(jī)物去除較快， 同時(shí)生物膜增長(zhǎng)亦較快。 在后級(jí)接觸氧 化池內(nèi) F/M 壹般為 0.5 左右， 微生物增殖處于減速增殖期或內(nèi)源呼吸期， BOD 負(fù)荷低， 處理水水質(zhì)提高。沉淀池能夠設(shè)也能圖 12 31 生物接觸氧化技術(shù)二段處理流程3、多級(jí)處理流程多級(jí)處理流程是連續(xù)串聯(lián) 3 座或多個(gè)接觸氧化池組成的系統(tǒng)。多級(jí)生物接觸氧化池，在 各池內(nèi)的有機(jī)污染物的濃度差異較大，前級(jí)池內(nèi)的 BOD 濃度高，后級(jí)則很低，因此在 每個(gè)池內(nèi)的微生物相有很大不同，前級(jí)以細(xì)菌為主；后級(jí)可出現(xiàn)原生動(dòng)物或后生動(dòng)物。 這對(duì)處理效果有利，處理水水質(zhì)非常穩(wěn)定。另外，多級(jí)接觸氧化池具有硝化和生物脫氮 功

9、能。生物接觸氧化處理裝置的應(yīng)用和管理（壹）、生物接觸裝置的應(yīng)用近年來(lái)， 生物接觸氧化處理裝置得到廣泛應(yīng)用， 均取得良好效果， 以下僅介紹幾個(gè)典型實(shí)例。1 、用以處理印染廢水。 COD 去除率為 80%-90% ，BOD 去除率 85-95% ，色度去除率80%-90% 。處理水 COD 小于 150mg/L ， BOD 小于 30mg/L ，色度小于 30 倍。2 、用于處理含酚廢水。 采用生物接觸處理裝置處理含酚廢水， 接觸停留時(shí)間 2.5-3.oh ，BOD容積負(fù)荷 3.0 公斤/ （m2. 。d），D25 蜂窩填料。經(jīng)過生產(chǎn)運(yùn)行表明，生物膜生長(zhǎng)均勻穩(wěn)定， 未發(fā)生填料堵塞現(xiàn)象，處理效好，出

10、水水質(zhì)穩(wěn)定， COD 平均去除率為 89% ，BOD 和酚的平 均去除率達(dá) 97% ，處理水水質(zhì)符合國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。3 、用于處理啤酒廢水。處理后出水的化學(xué)耗氧量為 80-100 毫克 /升，生化需氧量在 20 毫 克/ 升以下，低于國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。（二）、生物接觸氧化處理裝置的運(yùn)行管理 生物接觸氧化處理裝置能夠從根本上克服污泥膨脹問題，能夠間歇運(yùn)轉(zhuǎn)，不需回流污泥，生 物膜的脫落和增生能夠自動(dòng)保持平衡，處理效果穩(wěn)定，運(yùn)行管理方便等特點(diǎn)，但在運(yùn)行管理 時(shí)壹應(yīng)要做好以下幾方面的工作。1 ）、加強(qiáng)生物相觀察接觸氧化池中生物膜上的生物相是很豐富的， 起作用的微生物包括許多門類， 由細(xì)菌、 真菌、 原生動(dòng)物

11、、后生動(dòng)物組成比較穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。在正常運(yùn)行和生物膜降解能力良好時(shí)，生物膜上的生物相相對(duì)穩(wěn)定，細(xì)菌和原生動(dòng)物之間存 在著制約關(guān)系。在運(yùn)行過程中，若有機(jī)物負(fù)荷或營(yíng)養(yǎng)狀況有較大變化，則原生動(dòng)物中固著性 鐘蟲、等枝蟲突然消失，絲狀均稀少，均膠團(tuán)結(jié)構(gòu)松散，而游泳性草履蟲、鐘蟲游泳體大量 出現(xiàn)，出水水質(zhì)變差。反之，若原來(lái)出水水質(zhì)較差，壹旦出現(xiàn)鐘蟲、等枝蟲、絲狀均叢生， 菌膠團(tuán)結(jié)構(gòu)緊密，而游泳性纖毛蟲，則說(shuō)明環(huán)境條件有了改善。出水水質(zhì)變好。因此原生動(dòng) 物纖毛蟲，特別是鐘蟲、等枝蟲、蓋纖蟲是生物接觸氧化系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)良好的有價(jià)值的指示性生 物。和活性污泥法不同的是，在生物接觸氧化池中的生物膜上存在著大量的后生動(dòng)物

12、如輪蟲、線 蟲、紅斑瓢體蟲。這寫是以食死肉為主的動(dòng)物，能軟化生物膜，促使其脫落更新，從而經(jīng)常 保持活性和良好的凈化功能。當(dāng)輪蟲等后生動(dòng)物量多且活躍，個(gè)體肥大，則處理后出水水質(zhì) 良好；反之，則處理效果差。壹旦發(fā)現(xiàn)生物呆滯，個(gè)體死亡，則預(yù)示著處理效果急劇下降。2 ）、控制進(jìn)水 pH 值 影響生物接觸氧化池正常運(yùn)轉(zhuǎn)的因素主要有溫度、 pH 值、溶解氧和營(yíng)養(yǎng)物。而其這最為直 接且于測(cè)定的 pH 值。對(duì)于 pH 值過高或過低的廢水，要進(jìn)行 pH 值的調(diào)節(jié)處理，控制生物 接觸氧化池 pH 值在 6.5-9.5 之間。否則，氧化池中微生物會(huì)受到不適 pH 值的沖擊損害，影響生物相和處理效果。3 ）、防止接觸填料的堵塞防止填料堵