基于流離生物窩生物流化床在印染廢水處理中的應用實踐

向亞輝

（廣東省佛山市順德彩輝紡織有限公司，廣東佛山 528000）

與生活污水及其它工業廢水相比，印染廢水具有高濃度、色度大、成分復雜、變化大等諸多特點，由此處理難度也較大，工藝要求高。根據近年來各種污水處理技術的應用情況來看，生物膜法處理工藝發展快速，具有處理效率高，耐沖擊負荷性能好，產泥量低，占地面積少，便于運行管理等優點，在進行印染廢水處理中極具競爭力，本課題主要就流離生物窩進行好氧生化處理新技術的開發展開了具體分析[1]。

1 印染廢水的危害與處理方法

1.1 印染廢水的危害

近年來，我國紡織工業發展迅猛，印染廢水問題越加嚴重，逐漸成為了各地區的重要污染源。印染廢水是各類紡織印染企業生產過程中排放的各種廢水的總稱，包括退漿廢水、煮煉廢水、漂白廢水、絲光廢水、染色廢水、印花廢水、整理廢水等等。印染企業的產品不同、生產工藝不同、廢水的來源不同等決定了印染廢水的復雜性。

印染廢水的危害較大，主要體現在以下幾個方面：一是廢水排放量大；二是色度大、有機物含量高；三是水質變化大、組分復雜，處理難度大；四是具有較大的生物毒性，嚴重污染環境。基于此，深入研究印染廢水處理方法，確保排放指標合格，是我國紡織工業穩定健康發展的必然要求，也是環保行業關注的重要課題[2]。

1.2 印染廢水的處理方法

印染廢水屬于難處理的工業污水之一，現行的處理方法可分為生化法、化學法、物理法三種，尤以生化法處理成本低、效果好，應用廣泛。生物流化床（Biological Fluidized Beds，BFB）最早出現于20世紀70年代。該方法實現了化工過程的流態化技術與生物工程的微生物固定化技術的結合應用，兼具活性污泥法和生物膜法兩者的優點。根據大量研究結果表明，流化床反應器可有效地脫除印染廢水中的污染物，具有工程應用可行性與推廣價值。

2 流離生物窩生物流化床及其原理分析

2.1 流離生物窩生物流化床的提出

生物流化床運行中，填料的選用是一大關鍵，根據實踐總結分析其需滿足以下要求：一，水利學特性良好；二，機械強度高，物理化學性質穩定；三，有利于生物膜附著；四，不會溶出有害物質；五，成本相對較為低廉。

基于此，本課題提出了一種新的生物流化床——流離生物窩填料，該填料具有結構穩定、表面積大、垂直空間利用率高等特點，不僅能提供更多的空間讓生物膜固定生長，能隨時進行更換，并且基本不產生污泥。設備處理能力增大，供養充分，傳質條件好，處理效果好，還可以減少污水處理設施占地面積，便于后期維護改造，并且不生長濾池蠅，氣味小，不產生污泥，衛生條件好。

2.2 流離生物窩生物流化床原理

（1）流離生物窩填料具有大自然中存在的流離速分（簡稱流離）的固液分離現象及原理，使流體在給予的一定環境中改變、分散流態，降低流速，因而加速了固液（無機粒子、有機顆粒、膠體和水體）的分離，從而達到凈化流體的目的。

（2）流離生物窩填料的體積比較龐大，但空隙率適當，絕不會堵塞，這是活性污泥和其它生物膜法無法比擬的。體積比較龐大的生物窩填料非常適宜各式各樣的微生物在此群居、繁衍生息，各取所需的同時，分解各式各樣、大小分子量不一的有機物、有機污泥，甚至是微生物的尸體，將污泥減量。

（3）由于流離生物窩填料的體積龐大，呈現了既有數量龐大的好氧微生物，又有大型的缺氧、厭氧菌體。各類的微生物可以很好地消化、分解積聚在此的有機物和有機污泥。難分解的有機污染物在經過好幾個小時、好幾天甚至好幾周后，也可以被眾多的厭氧微生物貯存、分解、消化。高分子的有機物、有機污泥甚至是微生物的尸體被分解成H2O、CO2、N2氣體，被釋放到大氣中，繼續進行生態循環，同時，水體則被潔凈了。

（4）此流離生物窩填料，既具有好氧生物硝化的功能，又具備有厭氧生物反硝化的功能于一體，在污水處理中基本上沒有臭氣，污泥也能減量，甚至可以做到沒有污泥排放。

3 流離生物窩生物流化床在印染廢水處理中的應用實踐

3.1 項目簡介

原污水處理系統生化部分采用接觸氧化工藝，由于填料采用單一的組合填料，再加上安裝密度不夠，造成廢水達不到設計要求，現對系統進行改造。其中，生化池部分計劃采用增加流離生物窩填料以提高填料的比表面積，從而增加細菌數量，達到處理效果。

3.2 填料規格、數量

填料有效長度為4 000mm，兩頭留300mm用來把填料系在固定件上，總長度為4 600mm，數量為4 680串。

3.3 安裝方案

生化池分2組，每組分3個池，單個水池尺寸為：長10 400mm，寬3 000mm，填料安裝密度200mm×200mm，安裝數量為是52排×15串=780串。每池填料支架在3m方向分2格，在10m方向有支撐梁，強度比較強，原有支架是緊繃支架，現要在原來的2排填料中插入1排填料，上下采用螺紋鋼固定，螺紋鋼的規格為φ16（每根填料的浮力為50g，15串為750g，每米螺紋鋼重為1.6kg，滿足技術上要求），如圖1為安裝示意圖。

圖1 新增填料安裝示意圖

3.3.1 安裝輔材及工具

螺紋鋼長1 500mm，直徑16mm的要1 250根，PE繩3mm大的長300mm要1 250根。工具：切割機一臺，氣割設備一套（用來加熱螺紋鋼折彎用），2根不銹鋼管（直徑20mm、長4.5m，厚度1.5mm）,刷油漆工具，木板數張。

3.3.2 安裝進度

安裝人員計劃3人，每天安裝500根，共10天，切割螺紋鋼，折彎及防腐5天，合計15天。

3.3.3 安裝步驟

（1）測量長度，確定每根螺紋鋼的長度，上層每排用2根，兩頭搭在支架上，下層要比上層短，懸掛在水中。由于池中有填料，很難往下安裝，故要將下面螺紋鋼兩頭分別折90°彎，每頭彎上100mm用來插在管子中，以便安裝。測量好后，先在池外預制好并做好防腐工作。

（2）安裝填料：將水位往下降，降至露出支架為止，將填料吊在2根螺紋鋼上，間距為200mm，現用2根長4.5m的不銹鋼將下層螺紋鋼的兩頭插入管中，再將填料和螺紋鋼一起安入原在填料的縫隙中，再將上層螺紋鋼固定到位。圖2為已安裝好填料現場。

圖2 已安裝好填料現場

3.4 運行效果

本項目改造完成進水10天后的掛膜情況非常理想，如圖3所示。

圖3 改造完成進水10天后的掛膜情況

4 結語

隨著生物流化床技術研究的不斷深入，其在紡織印染行業廢水處理中發揮著越加重要的作用，根據實踐可知，開發良好的生物膜載體，有利于降低生物流化床的運行能耗、成本，提高其廢水處理效果[3]。本課題提出的流離生物窩填料實際應用效果較好，其結構穩定、為生物膜固定生長提供了充足的空間，整個系統廢水處理能力增強，衛生條件佳，具有極大的應用推廣價值。