好氧流化床生物膜反應(yīng)器中氧傳質(zhì)過程與污水處理效能研究

佘國(guó)生，何夢(mèng)夏，段景川，田 蕾，王 敏,*

(1.中電建南方建設(shè)投資有限公司，廣東深圳 518000；2.西安理工大學(xué)水利水電學(xué)院，陜西西安 710048)

好氧流化床生物膜反應(yīng)器是從移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器中衍生的一種好氧生物膜處理工藝，具有處理效率高、成本低、適用廣泛等優(yōu)點(diǎn)，在污水處理方面具有很好的應(yīng)用前景。該工藝的工作原理是通過曝氣作用使長(zhǎng)滿生物的填料和污水處于流化狀態(tài)，在填料上形成好氧-厭氧的生物膜結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)生物接觸氧化污水中有機(jī)物的過程[1]。由于促使反應(yīng)器內(nèi)各相流化的動(dòng)力全部來源于曝氣，由此產(chǎn)生的能耗問題值得關(guān)注，如何通過較低的能耗獲取較高的處理效能，是該工藝研究的熱點(diǎn)問題[2]。

溶解氧是好氧生物反應(yīng)器的關(guān)鍵限制因子，其在污水處理中涉及多個(gè)傳質(zhì)，研究表明，氧傳質(zhì)是一個(gè)復(fù)雜的過程，主要包括氣相、液相、固相之間的三相氧傳質(zhì)。此外，氧傳質(zhì)過程受到曝氣量大小、曝氣器種類及布置方式、污水水質(zhì)、表面活性劑、電解質(zhì)濃度、水溫等因素的影響[3]。研究表明，在生物反應(yīng)器中氧傳質(zhì)過程與微生物呼吸作用之間存在一定關(guān)系[4]，而對(duì)于微生物耗氧速率(OUR)與反應(yīng)器內(nèi)氧傳質(zhì)速率之間的機(jī)理尚不明確，仍不能全面解釋反應(yīng)器內(nèi)的氧傳質(zhì)規(guī)律。

為探究好氧流化床生物膜反應(yīng)器中氧傳質(zhì)機(jī)制，優(yōu)化好氧流化床生物反應(yīng)器運(yùn)行條件，本文主要探究了不同曝氣量下，OUR與氧傳質(zhì)機(jī)制間的響應(yīng)關(guān)系。結(jié)合曝氣量對(duì)反應(yīng)器水處理效果的影響，剖析好氧流化床生物膜反應(yīng)器中的氧傳質(zhì)機(jī)制，綜合分析氧傳質(zhì)、微生物呼吸作用、污水處理效果之間的潛在關(guān)系。……