曝氣生物濾池在污水處理中的應用

樓強

摘 要：我國國土資源遼闊，但在資源占比方面卻相對較低，特別是水資源匱乏問題十分嚴重。隨著經濟建設的快速發展，各項工業生產造成了污水的大量排放，且排放量呈逐年增長的趨勢，此類問題對環境造成了巨大的影響，特別是未經處理的污水，使環境被嚴重污染，加劇了我國水資源的供給壓力。在污水處理的過程中應用曝氣生物濾池，能夠對污水進行有效的處理，因此，本文針對污水處理中應用的曝氣生物濾池進行討論，了解該項處理方法的原理、特點及常見形式，并對它的具體應用加以探討。

關鍵詞：曝氣生物濾池；污水處理；應用

1 曝氣生物濾池的主要原理

在污水處理方面，曝氣生物濾池的操作方法以及操作形式多種多樣，而且各自的特點也不盡相同，但在原理方面基本沒有太大的區別，曝氣裝置及濾料床是組成曝氣生物濾池的關鍵內容，其中濾料床主要是由顆粒狀的濾料組成，而曝氣裝置則要在濾料床附近進行安裝，污水可以從上方或下方流經反應器。在污水底物和氧氣的雙重作用下，濾料表面會附著生物膜，而這種生物膜在污水處理過程中發揮著巨大的作用。在污水當中的雜質會在微生物的作用下產生氧化分解，被濾料和生物膜阻留吸附，在生物膜厭氧段和內部環境中被反硝化，通過食物鏈當中的分級捕食實現過濾，從而達到凈化污水的目的。這種污水處理方法是對濾池以及生物接觸氧化的一種有效應用，具有良好的污水處理效果。在對曝氣生物濾池加以運行時，包括過濾環節和反沖環節，對過濾環節來說，濾料的生物膜會對污水當中的有機物進行分解，并通過濾料完成絮凝，吸附掉落的生物膜和水中的SS，但反復開展過濾操作會增加濾料床中的雜物，對過濾的效果造成一定的影響，這就需要對反沖再生的方法加以應用，將濾料床當中的雜質沖洗掉，使濾料表面能夠重新產生生物膜，從而將運行周期完成。

2 曝氣生物濾池的特點

與普通污水處理技術相比，曝氣生物濾池在特點方面具有很大的不同，其主要特點如下。

2.1 成本投入不高

在設置曝氣生物濾池以后，不需要設置二次沉淀池，此外，因為應用的濾料具有較小的粒徑、生物量大，在反沖洗作用下能夠使生物膜得到有效的更新，使生物膜能夠始終保持較高的活性，這種設置能夠在短時間以內快速凈化污水，曝氣生物濾池當中的容積負荷以及水力負荷要比傳統污水處理技術高跟多，停留的時間也相對較短，所以，需要的生物體積和處理面積都比較小，也因此，在投資建設和土地資源占用方面相對較小。

2.2 出水質量高

因為曝氣生物濾池當中的濾料本身就具有截留作用，與其表面生物膜的絮凝形成雙重作用，其出水SS非常低，通常都會在10mg/L以內，加上對生物膜的周期性沖洗，使其能夠得到有效的更新，具體會表現為較薄的生物膜，其活性相對較高，能夠對一些降解較為困難的物質進行吸附和截留，對一級BIOFOR加以應用，其出水質量能夠達到國家處理出水的二級標準，如果BIOFOR為二級，其出水質量能夠滿足生活雜用水要求；若使用全套的BIOFOR工藝，可以達到脫氮除磷的效果[2]。

2.3 具有較強的抗沖擊負荷能力

根據國外運行經驗，曝氣生物濾池能夠在短期沖擊達到正常負荷的2-3倍的情況下運行，并且對出水質量影響較小，而想要達到這種效果，需要對濾料高比表面積進行科學的設置，在加大外加有機負荷時，濾料面層中的生物量會快速增長；而曝氣生物濾池的這種抗負荷能力，與自身緩沖能力同樣具有非常密切的關聯[3]。

3 常見的曝氣生物濾池污水處理形式

3.1 BIOCARBONE處理工藝

在曝氣生物濾池中，BIOCARBONE處理工藝屬于最早的污水處理形式，在其中應用的濾料主要是球形陶粒，其比重高于1，根據污水從上到下的流徑，將濾料曝氣管路設置在濾料層中下部，裝置底部是氣水反沖裝置，利用氣水反沖作用，滿足化學需氧量去除、反硝化以及硝化的具體需求，在這種方法進行設置時，在同一池子當中融合了兩種處理工藝，分別是物理過濾工藝和生物處理工藝，這種處理工藝通常在市政污水處理和工業廢水處理當中比較常用，但對這種方法技藝應用時，截留下來的SS基本都是在濾池的上部，所以這部分的裝置水頭損失也較為嚴重，該方法的負荷量偏低，且運行時間短，經常會有堵塞問題出現。

3.2 BIOSTYR處理工藝

苯乙烯是這種工藝的主要濾料，懸浮比重在1以下，具體運行時，污水和空氣經過濾料的過程需要在裝置底部完成，因此要在濾料頂部安裝濾板，對濾料的流失問題進行有效的控制，這種方法當中，污水會與濾頭直接接觸，不容易出現堵塞問題。

3.3 BOIFOR處理工藝

該項工藝主要應用輕質陶粒，其比重高于1，污水由裝置底部進入，在這種工藝當中，濾料層上部并不會設置濾板，在濾層承托層位置設置曝氣管，防止堵塞曝氣孔的問題出現，在進行反沖再生的過程中，水氣可以一起進入濾層當中，該方法操作較為加單，在污水處理當中的應用十分廣泛。

4 污水處理過程中，曝氣生物濾池的應用

在污水處理方面，曝氣生物濾池具有非常重要的作用，特別是在一些工業生產當中，曝氣生物濾池是一項較為常用的污水處理技術，就拿石油化工污水處理來說，在使用曝氣生物濾池技術對污水進行實際處理的過程中，需要合理的配置氣水比例以及濾料高度，以此為基礎對污水進行處理，其具體過程為：第一，濾料高度設置，在進行反復實驗以后，得出化學氧消除量需要濾層高度能夠達到0.5m～1.5m左右才能保證最佳效果，如果高度在2m以上，氧量去除效果則會隨著高度的增加而減少，而污水排放一般都是以至上而下的方式為主，這也就導致有機物在底部大量沉積，增加了底部的濃度，使微生物獲得了良好的生長空間。這時會有很多微生物和有機物產生融合，會使微生物降解效果得到增強，直到出水口時，氧量去除效果將不再明顯，因此，在設計濾料高度的過程中，應與實際情況相結合，對濾料高度加以確定，盡可能的保證濾料高度設置的科學性，以此來保證曝氣生物濾池的應用效果；第二，氣水比例設置，曝氣生物濾池在具體運行的過程中，有一項數據是非常關鍵的，即氣水比例，其設置是否合理，會直接影響到曝氣生物濾池的效用發揮，在具體運行中，微生物可以從曝氣當中獲得溶解氧。這不僅可以對濾料的堆積問題加以預防，還能使保證生物膜脫落的及時性，確保微生物和有機物的融合產物能夠快速擴散，經過實驗證明，如果曝氣生物濾池當中的氣水比設置過低，會嚴重影響到有機物的溶解效果；如果比例設置太高，又會產生較高的沖刷強度，從而減少濾料當中的微生物，對有機物的降解效果造成影響，同時還會加大機械運行消耗。因此，技術人員在應用曝氣生物濾池對污水進行處理時，應盡量將氣水比設置在3：1，除此之外，還要對水溫設置保持重視，最佳溫度應偽15℃以上，當然，在具體設置的過程中，還要結合實際情況來確定各項參數。

5 結語

綜上所述，在使用曝氣生物濾池對污水進行處理的過程中，一定要對該項工藝的原理、特點以及常用方法加以了解，結合實際情況，選擇合適的工藝，對濾池進行合理的設置，以此來對污水進行有效的處理，使其處理質量能夠達到國家相關標準，使國家可持續發展戰略得到進一步的深化。

參考文獻：

[1] 黃江波，譚聰，黃偉，等."曝氣生物活化濾池-人工快濾"組合工藝處理錳工業聚集區受污水體試驗研究[J].礦產與地質，2017（3）：618～621.

[2] 固定化微生物-曝氣生物濾池污水處理工藝[J].中國水利，2014（17）：A67.