生物膜法在市政污水處理中的應(yīng)用前景

黃令

摘 要：當(dāng)前，生物膜法被廣泛應(yīng)用于工業(yè)廢水處理中。研究了生物膜法高負(fù)荷生物濾池工藝、生物曝氣濾池工藝及生物接觸轉(zhuǎn)盤工藝，并對生物膜法和傳統(tǒng)的活性污泥法進(jìn)行了深入的比較，提出了生物膜法需要改進(jìn)的技術(shù)。就生物膜法優(yōu)良的特性來看，它可以促進(jìn)市政污水的處理，加快城市的發(fā)展，在我國城市污水處理方面有著非常好的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：生物膜法；市政污水處理；生物濾池；絮凝沉淀池

中圖分類號：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.10.037

從生物膜法出現(xiàn)以來，人們就對高負(fù)荷生物濾池工藝、塔式生物濾池工藝等進(jìn)行了研究。隨著生物膜法的不斷改進(jìn)，其在污水處理方面具有突出的優(yōu)勢。生物膜法在市政污水處理中的應(yīng)用前景是廣闊的，需要相關(guān)人員予以重視，并加強(qiáng)技術(shù)方面的改進(jìn)。

1 高負(fù)荷生物濾池工藝

高負(fù)荷生物濾池工藝最初是由美國提出的，是一種為了處理城市污水，使其達(dá)到城市生活質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)而開發(fā)的新的工藝。在此之后，我國建立了大型的實驗室，并對工程設(shè)計進(jìn)行了一系列的研究，最終研究出其項目參數(shù)。

生物濾池的材料不盡相同，既可以用卵石鋪面，也可以用塑料鋪面。現(xiàn)在的生物濾池主要采用的是較高的負(fù)荷。目前，我國研究中采用的生物濾池主要是由卵石填充的。生物濾池BOD5的去除率一般為50%以下為好，其主要功能是用于溶解難以降解的物質(zhì)。我國之所以大規(guī)模使用卵石鋪面，主要是因為其價格低廉。

高負(fù)荷生物濾池工藝中一個關(guān)鍵的環(huán)節(jié)為，固體接觸池通過將污泥和生物濾池混合，使其曝氣，并進(jìn)行生物吸附，使廢水中的生物膜沉淀，同時吸附、降解有機(jī)污染物。這樣，污水停留的時間就比較短。我國設(shè)計的高負(fù)荷生物濾池的停留時間一般為1 h左右，并且固體接觸池的負(fù)荷比一般的污泥池要高。

絮凝沉淀池一般不借助于外力絮凝，它主要根據(jù)生物原理進(jìn)行設(shè)計，污漬去除效果較好。高負(fù)荷生物濾池主要具有以下3方面的優(yōu)點：①負(fù)荷高、工程成本低，且消耗的能源較少。研究結(jié)果表明，高負(fù)荷生物濾池工藝的資金投入比之前所使用的傳統(tǒng)污泥法少20%.②擁有生物膜法所有的優(yōu)點，操作簡單，運行穩(wěn)定，能夠耐得住強(qiáng)大的沖擊。③凈化后的水質(zhì)較好。運用高負(fù)荷生物濾池工藝能夠?qū)腋∥锝到獾?5 mg/L以下。我們都知道，要將懸浮物降解到20 mg/L之下也是極其困難的事。

2 生物曝氣濾池工藝

生物曝氣濾池工藝源于歐洲，被廣泛應(yīng)用于法國、英國等國家。發(fā)展至今，生物曝氣濾池工藝已經(jīng)成為一種脫氮除鱗的工藝。

生物曝氣濾池工藝與污水處理所使用的濾料有所不同，其運行方式主要有以下兩種：①從池底注水，在此基礎(chǔ)上與空氣實現(xiàn)同向流動；②從池上進(jìn)水，我們將其稱作“向下流”。一般同向流動時負(fù)荷較高，出水水質(zhì)較差，因此必須設(shè)置第二沉淀池。

目前，國內(nèi)主要采用的技術(shù)是逆向流。生物曝氣濾池工藝可以運用填料的濾池而形成一種工藝膜法，或者在操作過程中投入鐵鹽，使其成為一種脫氮工藝。

3 生物接觸轉(zhuǎn)盤工藝

生物接觸轉(zhuǎn)盤工藝在生物膜法污水處理中具有重要的意義，它是污水灌溉的一種優(yōu)化。這種處理工藝能夠使菌類微生物盤附在轉(zhuǎn)盤上長期繁育形成一種膜狀。污水沉淀池通過使污水與生物膜接觸，將微生物的有機(jī)污染物作為營養(yǎng)物，使污水得到凈化。該工藝出現(xiàn)于20世紀(jì)50年代，在60年代初，德國出現(xiàn)了第一套生物接觸轉(zhuǎn)盤。當(dāng)前，世界上許多國家在污水處理中都會用到這一工藝，并且運行的裝置大約有4 000套。雖然生物接觸轉(zhuǎn)盤工藝耗能少、費用低，但是由于運行之初的造價特別高而使其大規(guī)模應(yīng)用存在較大的困難。

目前，我國最大的污水處理廠的處理水量為40 000 L/d，主要采用的是直徑為3 m的轉(zhuǎn)盤，每臺轉(zhuǎn)盤的面積大約為1 600 m2。同時，在轉(zhuǎn)盤中間還設(shè)置有鼓風(fēng)機(jī)，一般開一臺就可以滿足實際要求。另外，生物盤通常設(shè)置在室內(nèi)，能夠起到很好的保溫效果。

生物接觸轉(zhuǎn)盤工藝的應(yīng)用不僅可以繁育一些微生物供凈化水質(zhì)，還可以使操作更加簡便，為我國污水凈化工程提供了很好的借鑒。

4 生物膜法與傳統(tǒng)活性污泥法比較

生物膜法與傳統(tǒng)的活性污泥法有很大的區(qū)別，其中，最大的區(qū)別就是前者的負(fù)荷要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于后者，且工程造價更低，耗電更少。另外，二者的去污能力也相差很大——一般情況下，生物膜法的污水處理凈化率可以達(dá)到70%，而傳統(tǒng)的活性污泥法僅僅為40%.

目前，生物膜法在使用上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)活性污泥法的許多不足，并在對其充分改進(jìn)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了創(chuàng)新應(yīng)用，從而使其優(yōu)勢得以充分發(fā)揮。

5 生物膜法在城市污水處理中的應(yīng)用

生物膜法在我國污水處理中的應(yīng)用極其廣泛，應(yīng)用前景明朗，將成為城市污水處理的重要方法之一。目前，我國城市污水處理廠大約有170座，在污水處理中的應(yīng)用率僅僅占到15%.這就要求我國政府在污水處理廠設(shè)備等方面投入大量資金，提高污水的處理效率。就眼前來看，我國污水處理廠遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實際需求。因此，我們應(yīng)采取可行性措施，積極拓寬資金來源渠道，盡可能地加快技術(shù)方面的創(chuàng)新，做到節(jié)約資金，積極處理城市污水，為我國城市污水的處理作出更大的貢獻(xiàn)。

6 生物膜法需要改進(jìn)的技術(shù)

生物膜法在我國的應(yīng)用時間較短，技術(shù)水平有待提高，存在諸多需要改進(jìn)之處。需要改進(jìn)的內(nèi)容大致如下：①從高負(fù)荷生物濾池工藝和生物曝氣濾池工藝來看，我國在這方面的理論比較薄弱，對污水處理的應(yīng)用和指導(dǎo)顯得有些單薄。這種情況將會在很大程度上影響生物膜法的發(fā)展。②加快優(yōu)化工藝設(shè)計，比如優(yōu)化高負(fù)荷生物濾池工藝，深入研究生物曝氣濾池工藝負(fù)荷與沖洗間的關(guān)系等。③深入研究高負(fù)荷生物濾池工藝和生物曝氣濾池工藝的濾料，以期研究出價格低、輕巧、強(qiáng)度高的材料。這對于技術(shù)改進(jìn)來說極其重要。④實踐證明，生物曝氣濾池工藝在布水布?xì)夥矫娲嬖谝欢ǖ膯栴}。因此應(yīng)積極改進(jìn)技術(shù)工藝，使其能夠真正適用于污水處理項目。這關(guān)系到整個工程的造價以及工程技術(shù)規(guī)模，需要我們予以高度重視。

7 結(jié)束語

隨著人們對環(huán)境質(zhì)量要求的提高，生物膜法在很大程度上有待改進(jìn)。生物膜法在我國還有很大的發(fā)展空間，這就需要有關(guān)部門加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，相互合作，使其在市政污水處理中發(fā)揮更大的作用。

參考文獻(xiàn)

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[2]董宏偉.生物膜法在市政污水處理中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2015（17）：77.

〔編輯：劉曉芳〕