生物接觸氧化技術在洗罐站污水處理中的運用

黃 華

（南寧鐵路局工程管理所，工程師，廣西 南寧 530003）

茂名列檢所洗罐站污水處理設施建于1999年，設計處理能力為30 t/h，同時設計了中水回用裝置。目前洗罐站每年完成洗罐2 800多輛，其中裝載苯、甲苯等化學用品罐車200多輛。

茂名列檢所洗罐工藝改造前，污水處理工藝僅有氣浮、過濾、吸附和消毒，其工藝流程為：污水→氣浮→過濾→吸咐→消毒→中水池。以上水處理工藝無法將有機物分解為無機鹽類，特別是苯和苯系列的化學物質根除，導致出廠的中水仍然含有大量的未得到處理的苯系列化學物質。在使用中水洗罐作業時，中水所含的苯系列化學物質揮發出來，嚴重影響洗罐職工的身體健康。因此，必須采取有效措施使污水凈化，以保證洗罐職工的身體不受傷害。生物接觸氧化技術是清除污水中苯系列等有機物成份的有效技術。

1 生物接觸氧化的技術原理

生物接觸氧化法是生物膜法和活性污泥法混合的處理工藝。其技術原理是在生物反應池內充填填料，將已經充氧的污水浸沒全部填料，并以一定的流速流經填料。由于填料上布滿生物膜，流動的污水與生物膜形成廣泛的接觸，在微生物新陳代謝的作用下，污水中有機污染物得到去除，污水得到凈化。

2 改造方案

根據茂名列檢所的污水水質情況和既有水處理工藝特點，污水處理改造方案為，采用生物接觸氧化技術，增加水處理單元。

2.1 增加的水處理單元在原有水處理氣浮與過濾設施之間，增加接觸氧化池、二沉池和中間水池，原有的設施繼續保留。

2.2 增加單元的特征

2.2.1 生物接觸氧化池 生物接觸氧化池主要由2臺地上式接觸氧化反應池組成，它們并聯運行。生物接觸氧化池的水處理能力30m3/h，污水停留時間4h。接觸氧化反應池為鋼制結構，內部設置組合填料以提高廢水與好氧菌的接觸面積。為了增加生物需氧量，設置曝氣系統一套。生物接觸氧化池反應器采用HBAF-30m3/h型裝置，材質為A3/FRP，停留時間為35 min。接觸氧化反應器主要參數見表1。

表1 接觸氧化反應池主要參數

生物接觸氧化池內安裝的兩大配件是組合填料和曝氣器，其主要特征如下：

1）組合填料。填料是生物接觸氧化池的核心組成部份，改造工藝采用組合填料，屬密集型高效生化填料。該填料是經特殊拉毛處理的聚丙烯材料，它具有比表面積大、使用壽命長、易掛膜、耐腐蝕等優點。由于溶解氧效率增高，填料與填料之間不易結團，避免了氧化池的堵塞。

組合式填料的主要參數如下：比表面積為250～350 m2/m3，安裝高度為2.0 m，安裝體積為88.5 m3，填料填充率71.51%。

2）曝氣器。接觸氧化池內曝氣采用陶瓷中微孔曝氣器，其溶解氧轉移率比其它曝氣器高，曝氣氣泡直徑小，氣液界面面積大，氣泡擴散均勻，充氣動力效率高，不易老化，重量輕，使用壽命長。同時具有耐腐蝕、不易堵塞等優點。本次改造采用170型陶瓷鋼玉曝氣器，共安裝148臺，每臺供氣量為1.496 m3/臺，安裝高度距池底0.2 m。

2.2.2 二沉池 二沉池為地下豎流式鋼結構水池。水池內設置污泥泵1臺，導流布水系統1套，斜管填料1套。經生物接觸氧化池處理的污水通過重力沉降將生化池出水中的泥水分離，排出凈化的水進入中間水池，同時使剩余污泥得到沉積和濃縮。污泥經泵提升后排入污泥池進行后續處理。二沉池主要參數見表2。

表2 二沉池主要參數

2.2.3 中間水池 中間水池是為了儲存處理后的中間水，設置中間水泵將處理水提升增壓之后續處理工藝進行深度處理。二沉池經沉淀后清液水經過溢流堰到中間水池，可減少后道設備過濾器的反沖洗時間，節水節能。中間水池的設計停留時間20min，外形尺寸：2 600×1 500×3 000mm。

2.3 改造后的工藝流程通過增加水處理單元，采用生物接觸氧化技術等措施，可有效地解決苯和苯系列有機物去除問題。改造后的工藝流程如圖1所示。

圖1 改造后污水處理工藝流程圖

首先，生物膜吸附附著水層中的有機物，由好氣層的好氣菌將其分解。運行初期僅有少量細菌附著于填料表面，由于細菌的繁殖逐漸形成很薄的生物膜。在溶解氧和食物都充足的條件下，微生物的繁殖十分迅速，生物膜逐漸增厚。污水中的有機物憑借擴散作用，為微生物所降解。

其次，污水中的未分解的有機物再進入厭氣層進行厭氣分解。當生物膜達到一定厚度時，氧已經無法向生物膜內層擴散，好氧菌死亡，而兼性細菌、厭氧菌在內層開始繁殖，形成厭氧菌層。它利用死亡的好氧菌為基質，并在此基礎上不斷發展厭氧菌。好氣菌未分解的有機物在此得到進一步的降解。

最后，厭氧代謝產生的氣體及曝氣形成的沖刷作用會造成生物膜的脫落，并促進新的生物膜生長。脫落的生物膜隨水流入二次沉淀被沉淀去除。

3 結束語

經生物接觸氧化處理后，污水的PH值、化學需氧量、懸浮物、石油類、陰離子表面活性劑5個項目檢測結果均符合鐵道部TB/T3007-2000《鐵路回用水水質標準》對沖洗用水水質的要求。苯、甲苯、鄰—二甲苯、間—二甲苯項目檢測結果均小于0.0065 mg/L，遠遠低于0.1，0.1，0.4和0.8 mg/L的標準值，達到GB8978-1996《污水綜合排放標準》的一級標準。

實踐證明，采用生物接觸氧化技術對含苯和苯系列的有機污水處理切實可行，處理其他含有機物的污水也是行之有效的。通過生物氧化技術能有效地降低污水的化學需氧量和有機物成份，大大改善水質，減少水資源的消耗和污染物的排放，具有廣闊的應用前景。