劉雪峰

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和生活水平的提升也越來(lái)越高，人們?nèi)粘Ｉ钪信欧诺奈鬯恳苍絹?lái)越多，怎樣對(duì)這些生活污水進(jìn)行有效地處理更是成為了當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的關(guān)鍵難題之一。本文主要對(duì)二段曝氣生物濾池處理生活污水進(jìn)行了試驗(yàn)研究，希望通過(guò)本文的研究能夠?yàn)槲覈?guó)生活污水的處理工作起到一定的推定作用。

關(guān)鍵詞：二段曝氣生物濾池；生活污水處理；實(shí)驗(yàn)研究

生物濾池是一種應(yīng)用開(kāi)發(fā)時(shí)間比較長(zhǎng)上的生活污水處理技術(shù)，其利用生物膜的功能可以花費(fèi)比較少的成本但是比較高效的完成生活污水處理。而在最近這些年，因?yàn)榭茖W(xué)技術(shù)的快速發(fā)展進(jìn)步，相關(guān)研究人員更是在此基礎(chǔ)之上研究出了曝氣生物濾池這種新的污水處理技術(shù)，而且已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用并取得了優(yōu)秀的效果。

一、試驗(yàn)裝置及方法介紹

（一）試驗(yàn)裝置介紹

本次實(shí)驗(yàn)所使用的二段曝氣生物濾池的裝置組成情況如圖1所示，其濾池直徑為100毫米，高約2米，上層填料高約0.5米5，下層填料高約1米，裝置中間位置有承托層起到分隔作用，并且在承托層以及裝置底部位置均設(shè)有進(jìn)出口2處，所使用的曝氣方式都是穿孔管的方式，水自上而下流動(dòng)。并利用氣水聯(lián)合的方式進(jìn)行反沖洗工作，其工作參數(shù)為：時(shí)間約在10到15分鐘之間，每小時(shí)需要消耗水資源40到60升，氣每小時(shí)需要100L。

（二）試驗(yàn)方法介紹

本次實(shí)驗(yàn)用水選擇的是哈工大第二校區(qū)里面的檢查井中的生物污水，經(jīng)過(guò)測(cè)量得到這些生活污水的PH值在6.8～7.5之間，每升污水含有CODCr的數(shù)值約為163～310毫克，SS含量約為134～220毫克，TN元素含量約為49～80毫克，而TP含量約為8.8毫克左右。在完成對(duì)濾池填料的掛膜馴化工作之后，需要對(duì)供氣量以及供水量進(jìn)行有效控制，保證它們可以連續(xù)的工作，并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)方法完成對(duì)進(jìn)出水的pH值、TP、TN、SS、CODCr等含量的測(cè)量。

二、試驗(yàn)結(jié)果與討論

（一）生物膜的形成及分析

反應(yīng)器里面填料身上所附著生物膜中的微生物所發(fā)生的氧化分解就是二段曝氣生物濾池處理污水的主要工作原理，而且其還會(huì)沿著水流順流而下進(jìn)行分級(jí)捕食，同時(shí)生物膜內(nèi)部同樣具有反硝化作用。所以反應(yīng)器是否可以正常工作和生物膜的形成與培養(yǎng)有著密不可分的聯(lián)系。本次實(shí)驗(yàn)的方式選擇先進(jìn)行7d的悶曝培養(yǎng)，并在每小時(shí)進(jìn)水1.2L以及氣水比3： 1的情況下直接進(jìn)行曝氣處理，這個(gè)時(shí)候使用顯微鏡對(duì)其進(jìn)行觀察得到以下結(jié)果，在填料的生物膜上有著大量的線狀細(xì)菌、線蟲(chóng)、輪蟲(chóng)、變形蟲(chóng)、草履蟲(chóng)以及鐘蟲(chóng)等微生物，并且肉眼觀看生物膜是呈現(xiàn)透明并且淺黃色的，同時(shí)在它的邊緣有著絲條狀絮體存在，其膜的厚度大約為75微米，并且出水相對(duì)來(lái)講也十分穩(wěn)定。到這個(gè)時(shí)候掛膜工作就已經(jīng)全面完成了。

（二）實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

第一，和生物濾池相比，二段曝氣生物濾池利用分段曝氣的方式，使其反應(yīng)器里面的填料上所附著的微生物的氧化分解作用得到了進(jìn)一步的提升加強(qiáng)，并且使各項(xiàng)因子的潛力發(fā)揮到了機(jī)制，可以更加高速有效地完成污水處理工作。

第二，通過(guò)二段曝氣生物濾池完成了生活污水處理工作之后，經(jīng)過(guò)測(cè)量之后發(fā)現(xiàn)生活污水中各種元素都出現(xiàn)了大量的下降，在出水時(shí)，CODCr濃度由進(jìn)水時(shí)的每升163～310毫克下降到了每升22.5～29.5毫克，去除率超過(guò)了88.6%，最高去除率甚至達(dá)到了將近90.5%，而出水時(shí)的SS含量則由每升134～220毫克下降到了18～ 26毫克，去除率達(dá)到了94.5%；而且這種生活污水處理方式還有著十分優(yōu)秀的脫氮能力，TN的去除率達(dá)到了38.7個(gè)百分點(diǎn)。

第三，經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，選擇中孔塑料球作為二段曝氣生物濾池的填料，操作更加方便，同時(shí)可以在最短的時(shí)間內(nèi)完成掛膜，操作簡(jiǎn)單，同時(shí)其相比其它材料表面積更大，同時(shí)也有著相對(duì)更高的空隙率，可以附著的生物數(shù)量更多，抗沖擊能力也十分優(yōu)秀，是一種成本低但工作效率高的生物濾料。

第四，相對(duì)來(lái)講二段曝氣生物濾池的結(jié)構(gòu)組成更加的簡(jiǎn)單，也不需要很大的面積，并且處理之后的出水不需要再次進(jìn)行二次沉淀就可以直接使用，運(yùn)行管理起來(lái)十分輕松，同時(shí)工作效率有比較高，消耗的能源比較少，屬于一種低成本、高效率、簡(jiǎn)單方便的生活污水處理方式。

（三）供氣量對(duì)處理效果的影響

和其他生物濾池技術(shù)相比二段曝氣生物濾池在對(duì)生活污水進(jìn)行處理的時(shí)候，其工作效率會(huì)受到供氣量比較大的影響，尤其是一旦下部進(jìn)氣口出現(xiàn)供氣量太大情況的時(shí)候，其污水處理成效會(huì)出現(xiàn)特別顯著的下滑。因此，在通過(guò)二段曝氣生物濾池對(duì)生活污水進(jìn)行處理的時(shí)候需要保證氣水比在1： 1左右。如果進(jìn)入量發(fā)發(fā)生增加的時(shí)候，應(yīng)該根據(jù)進(jìn)水情況增加上方進(jìn)氣口的供氣量，保證供氧充足。

（四）水力停留時(shí)間對(duì)處理效果的影響

還有一種會(huì)對(duì)二段曝氣生物濾池生活處理效果產(chǎn)生影響的重要因素就是水力停留時(shí)間。而且如圖2所示，隨著水力停留時(shí)間的增加，污水中TN、SS以及CODCr等元素的平均去除率也會(huì)發(fā)生同步增長(zhǎng)的情況，而且當(dāng)水力停留時(shí)間超過(guò)4.9h以后，生活污水中TN、SS以及CODCr等元素平均去除率分別約為為26.8%、73.8%、78.4%。這種情況也證明了在本次實(shí)驗(yàn)中對(duì)HRT進(jìn)行適當(dāng)?shù)难娱L(zhǎng)可以使二段曝氣生物濾池對(duì)生活污水處理的效果得到有效提升。

三、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，隨著時(shí)代的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，未來(lái)人們的所排出的生活污水?dāng)?shù)量必將越來(lái)越多，但是我國(guó)的水資源是有限的，所以，必須通過(guò)有效地污水處理技術(shù)對(duì)污水進(jìn)行處理，使其能夠得到重復(fù)利用，而二段曝氣生物濾池技術(shù)就是一種高效的污水處理方式，最大程度的利用這些技術(shù)可以更好的實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用，為我們國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)更大的力量。

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