曝氣生物濾池淺議

曲 藝

（吉林市輝發河污染防治領導小組辦公室 吉林 吉林 132001）

在上世紀九十年代，廢水的生物處理過程中，活性污泥就已經得到了很好的運用，曝氣生物濾池在當時就已經是更先進的一種污水處理方法了。活性污泥法雖然是一種比較成功的污水處理方法，但是它有一定的局限性，相比之下，曝氣生物濾池使用顆粒狀介質，在八、九十年代的各種方法中，體現出它的優勢，占地面積小、構筑物簡單和處理高有機負荷的能力。于是成了現有污水處理工作中較為理想的方法。

在生物學反應器的歷史上，曝氣在水中的起源可以追溯到曝氣反應器發展的開端，曝氣反應器使用了緊挨二沉池的浸沒的巖板層。那時是把曝氣頭浸沒在水中，把塑料填充物隨意填滿，可以說是一種簡單的設計，但是這種簡單的設計，在我們現代的處理設備中仍然在使用著。在數年之后，德國引進了過濾池，為了提高過濾池單位面積或者單位體積內微生物的含量，就采用了比較面積比較大的礦渣，這樣一來，含量提高，處理效果也對應的提高了。在現階段，與其他的固定膜法相比，曝氣生物濾池能夠實現固體分離，也能實現好氧生物處理，所以可以在一個單一的單元內實現碳的轉化、固體過濾和硝化作用，另外，通過改變反應器，利用厭氧區域的反應作用，也能使反硝化作用和磷酸鹽發生改變。

為了研究曝氣生物濾池系統中特定介質的類型，我通過一個簡單的試驗模型來說明入水可溶性化學需氧量以及出水可溶性化學需氧量還有反應程度。

首先制作兩個相同高度相同直徑的反應器，要考慮到設計的直徑，因為它起到限制范圍的作用。這樣的話，范圍內的結論值適用于建造更大型的反應器。在反應器的底部中間位置，安裝一個五公分左右的過濾器噴嘴，在底部的周圍平均安裝三個相同的噴嘴，這四個噴嘴用來為處理居民的生活污水曝氣。利用形狀和大小相同的再循環利用聚丙烯做介質，但是，其中一個漂浮介質是純粹由聚丙烯組成的、懸浮的、相對密度小于一；另一個是浸沒介質，它包含聚丙烯和碳酸鈣等，相對密度大于一。設備安裝完畢后，把普通居民生活污水通入反應器，開始時，為了讓模型的狀態處于穩定期，氣液比不宜過大，流量也要有一定的限制，大概反應初期的幾周之后，運行會達到穩定狀態一段時間，這時，每天基本的反沖洗過程會去除多余的微生物。在接下來的穩定期內，小幅增加單位流量，同時，讓反應器的處理污水的溫度始終維持在一個恒定的溫度范圍之內，避免溫度變化帶來的影響。并在每天早上穩定期過后進行取樣。需要注意的是，為獲得反應器的可溶性化學需氧量曲線，應從支流管道的取樣口和出水管，在交叉的時間段取樣。在那時測量被過濾的樣本和濾液的化學需氧量。

在模型試驗的過程中，最大的可溶性化學需氧量去除率可以達到九成，但是當浸入到污水中的介質的化學需氧量去除率穩定值超過一半以上時，并且浮在水面上的介質的化學需氧量穩定值也上升至四分之三時，最大化學需氧量去除率才會下降。待試驗模型穩定后，控制污水浸入試驗模型的速度，當速度較低時，水中的介質和水面上的介質穩定值都在較高的范圍內小幅變化著，并且趨于穩定。但把污水的進入的單位時間內的流量調高時，可溶性化學需氧量去除率也隨著流量的調高不斷降低，水中的浸沒的介質和表面漂浮的介質的化學需氧量去除率基本為原來的一半。根據實驗的結果，可以得出典型的化學需氧量的濃度曲線，當液體流入反應器的量和化學需氧量變成限制因素時，曲線的指數是減少的，這也說明了，這時，最大去除率發生在反應器的底部。而后，同一數值的對數圖則呈現出接近一次函數的形態，這也正應和了水利知識基礎，也就是說，在好氧固定膜反應器中，全部反應比率都是一次函數。