论文摘要：研究了生物接触氧化工艺处理生活污水过程中新型载体分别固定在反应器上部、反应器底部、一半固定在上部一半固定在下部时出水效果的影响。结果表明在产水量为120L/d，气水比在5-6：1，载体填充率为50%时，采用人工方法强制将载体一半固定在反应器底部一半固定在反应器上部时，出水COD可达30.69mg/l、BOD可达7mg/l、氨氮可达1.97mg/l。当载体全部固定在反应器上部或者底部时，均不利于水中污染物的去除。
论文关键词：生物接触氧化,载体位置,污水处理
中文分类号：X703
引言
生物接触氧化法以其所具有的出水水质优，占地面积小，污泥产量小等突出优势，已成为推动水工业新一轮技术革新的主力。它的主要特点是：当污水从固定或者流动的载体表面流过时，在载体表面逐渐生长着生物膜，这种生物膜对于污水中的污染物质具有吸附、代谢的功能，从而使出水得到净化。如今生物接触氧化技术发展中常用的载体分为两种：有机载体和无机载体。由于无机类载体自身密度较大，不适宜做流态化运动，使其在应用方面受到限制，大量的有机载体应用越来越广泛。笔者研制开发的新型载体表面粗糙度大、比表面积大，具有更好的生物亲和性，有利于微生物生长和优势菌属的培养，通过实验证实其具有广泛的应用前景。
1实验材料和方法
1.1实验装置
本实验装置如图1所示。反应器采用高级有机玻璃制成圆柱状，在反应器内壁设有固定槽，用来固定带孔卡板。在反应器底部有进水口，曝气口和放空口。在反应器外壁右侧设有不同高度的取样口4个。经过细格栅后的生活污水首先在进水箱中停留1.5~2小时，然后送入反应器中与载体接触反应，最后由上部出水口排出。采用同向上向流，设计流量为120L/d，气水比为5~6：1。反应器具体参数见表1-1。
表1-1反应器的基本参数
Table1-1basicparametersofreactor
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基本参数
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数值
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反应柱高/mm
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800
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反应柱直径/mm
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200
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有效容积/L
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25
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填充层高度/mm
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400
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曝气量(固定)/(ml/min)
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450
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1-进水箱2-蠕动泵3-进水口4-放空管5-气泵6-气量控制阀门
7-气体流量计8-曝气条9-固定槽10-带孔固定卡板11-取样口
图1生物接触氧化法实验装置图
Figure1devicefigureofexperimentofbiologicalcontactoxidation
1.2实验所用载体
如图2所示，实验用载体为本实验室自行开发的一种新型生物亲和性聚氨酯载体，具有比表面积大、亲水性好、抗冲击力强、生物亲和性强、易挂膜、挂膜时间短、生物活性高、生物量大、传质效果好、能耗低、处理效果高等优点。具体载体参数见表1-2。
 
图2新型生物亲和性聚氨酯载体
Figure2newpatterncarrier
表1-2实验所用载体性能参数
Table1-2performanceparametersofnewpatterncarrier
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基本参数
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数值
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比重/(g/cm
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0.025-0.030
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堆积个数/(个/m )
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60000-70000
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比表面积/(m /m )
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1000-1200
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孔隙率/%
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90以上
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使用温度/℃
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-35-35
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1.3实验用水
本实验用水为哈尔滨太平污水处理厂经细格栅后再由进水箱停留1.5~2小时后的出水。出水主要水质指标见表1-3。
表1-3主要水质指标
Table1-3waterqualityindexes
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指标
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COD
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BOD
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NH -N
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TN
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TP
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温度℃
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范围（mg/l）
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260~350
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190~240
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35~47
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45~60
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4.2-6.1
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23-35
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平均值（mg/l）
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308
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211
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41
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44.5
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5.2
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29
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1.4分析指标及方法
本实验中分析项目及方法见表1-4。
表1-4分析项目及分析方法
Table1-4analysisofprojectsandmethods
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分析项目
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分析方法
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COD
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重铬酸钾法
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BOD
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稀释接种法
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NH -N
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纳氏试剂分光光度法
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TN
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碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法
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2实验结果与讨论
2.1载体固定位置对COD的去除效果的影响
COD去除效果见图3。从图中可以看出，一、二号反应器出水COD值均在80mg/l~110mg/l之间，去除率仅有68%左右；三号反应器出水COD值均低于50mg/l，去除率达到87%左右。
图3载体不同固定位置出水COD值
Figure3theCODofcarrierdifferentfixedposition
生物接触氧化法中COD的去除主要靠附着在载体上的各种异氧微生物，通过异化作用，新陈代谢和呼吸等作用，最终将其转化成CO和HO排出体系。在一、二号反应器中，由于污染物氧化不充分，曝气装置易堵塞导致出水COD值偏高；三号反应器中当污染物进入系统时先与微生物接触进行预氧化，然后通过曝气再与微生物接触氧化，因此达到了充分接触氧化目的的同时保证了出水的稳定性。从图3中可以看出，三号反应器出水COD值达到了GB18918-2002中规定的一级A标准。
2.2载体固定位置对BOD的去除效果的影响
BOD去除效果见图4。从图中可以看出，一、二号反应器出水BOD均在30mg/l左右，而三号反应器出水BOD可降低至10mg/l左右，去除率达到90%。
图4载体不同固定位置出水BOD值
Figure4theBODofcarrierdifferentfixedposition
我国北方城市污水处理厂二级生化处理后，BOD/COD值一般在0.25左右，可生化性较差，残余的有机物一般大多为难生物降解的有机物。综合图3、图4可知，一二号反应器由于接触时间不够，微生物堆积量较大导致氧的传递效率较低，出水BOD/COD值在0.3左右，仍然具有一定程度的可生化性。而三号反应器出水BOD/COD值在0.20-0.22之间，可生化性较差。
2.3载体固定位置对NH-N的转化效果的影响
氮是导致我国水体富营养化的主要元素之一。氨氮转化效果见图5。从图中可以看出，一、二号反应器出水NH-N值均较高，在15mg/l左右；三号反应器出水NH-N值较低，在5mg/l左右，NH-N转化率可达到85%。 1/2 1 2 下一页 尾页 |
