尹波
摘要:為了有效提升市政水處理質量,本文對生物膜法在市政水處理中的運用進行研究,首先闡述了生物膜法在市政水處理中的運用現(xiàn)狀,然后介紹了滴濾池、生物接觸轉盤、淹沒式附著生長生物反應器這幾種生物膜法,且提出了生物膜法在市政二級排水處理中的應用措施,希望可以提供給相關人員一些參考。
關鍵詞:生物膜法;市政;水處理
引言:
最近幾年,隨著科技不斷發(fā)展及水處理需求的不斷提升,生物膜法在化工、輕功、電子、冶金、食品等多個領域得到了廣泛應用,與此同時在市政水源處理中也具有較為積極的作用。在市政水處理中運用生物膜法,可以對水體中的氨氮、BOD、CODMn、亞硝酸鹽氮等污染物進行一定程度去除,還可以對市政水源水體富營養(yǎng)化的污染進行降低,其中主要包括含N、P等元素的化合物。特別是在市政污水廠中二級排水處理工作中,生物膜法可以對二級排水進行深度處理,保證回用水符合市政水質用水標準,提升市政水源利用率,實現(xiàn)節(jié)約水源目的。因此,在實際工作中,相關部門需要結合實際情況,靈活利用生物膜法,提升市政水處理工作質量和效率。
1.生物膜法在市政水處理中的運用現(xiàn)狀
現(xiàn)階段,我國部分城市飲用水水源是微污染水源,在生活性有機污染下,原水中總磷、總氮、氨氮、生化需氧量、亞硝酸鹽氮、高錳酸鉀指數(shù)等都存在不同程度上的超標。從常規(guī)項目測定分析中可以發(fā)現(xiàn),去除濁度主要是利用常規(guī)物理處理工藝,而去除氨氮、生化需氧量、亞硝酸鹽氮,需要利用生物作用才可以達到效果[1]。為了滿足不斷提升的出水水質標準,以常規(guī)處理工藝為基礎,增加生物預處理工藝,是提升水質的重要途徑。早在20世紀80年代,生物預處理工藝便由于其特點和經(jīng)濟優(yōu)勢,獲得較多的重視。并且,該領域的研究與應用還在不斷的深入,正處于去除氨氮、BOD5、CODCr等有機物綜合指標為代表的污染質階段。
2.生物膜法在市政水處理中的運用策略
2.1滴濾池的運用
滴濾池,是生物膜法在水處理領域中運用的最早形式。在20世紀前半葉到20世紀50年代,該技術在美國便得到了大規(guī)模使用[2]。之后,人們越來越趨向于利用經(jīng)濟型操作性更好的活性污泥法。但是,隨著工藝構造、新介質的出現(xiàn),以及生物膜處理工藝的愈發(fā)成熟,滴濾池再次被大規(guī)模使用?,F(xiàn)如今,滴濾池大多是和其他污水處理工藝一起應用在市政水處理工作,例如活性污泥組合、活性生物濾池組合。如某市政廢水處理廠建設了4個大型滴濾池,利用滴濾池作為硝化反應器與新的脫氮段,其中包括Kaldnes固定膜技術,該處理廠投入運行至今,運行效果較佳。
2.2生物接觸轉盤的運用
生物接觸轉盤,主要是指污水灌溉與土地處理的人工強化。該種處理手段使微型動物在生物轉盤境料載體上生長繁育,其中包括細菌、菌類的原聲動物、微生物,形成膜狀生物性污泥,也就是生物膜。污水經(jīng)過沉淀池,在初級處理后,和生物膜進行接觸,污水中的有機污染物會被生物膜上的微生物作為營養(yǎng)攝取,進而實現(xiàn)凈化污水。雖然生物接觸轉盤工藝出水水質和活性污泥法接近,運行能耗相對較低,平均僅有傳統(tǒng)活性泥法的一半費用,但是因為其工程造價相對較高,因此其使用也受到了限制?,F(xiàn)階段,我國采用該工藝且運行規(guī)模較大的市政污水處理廠是淮陰市北京新村污水處理廠,日處理水量達到40000m3。
2.3淹沒式附著生長生物反應器的運用
淹沒式附著生長生物反應器,屬于新一代的生物膜水處理技術,因為該技術趨向把生物載體淹沒在流體中,因此叫做淹沒式附著生長生物反應器。該種工藝技術主要有以下幾種類型:下流式填充生物反應器、流化床生物反應器、下流式填充生物反應器、懸浮和附著生長組合系統(tǒng)[3]。其中,上流式和好氧類型下流式組合成曝氣生物濾池,是最近幾年興起且迅速發(fā)展的一種新型污水處理新技術,主要應用在城市污水、小區(qū)生活污水、食品加工廢水、生活雜排水、釀造等有機廢水處理,可以有效對其中的可生化降解有機物、氮、磷等物質通過硝化、反硝化反應等進行去除。其最大特點就是集生物氧化與截留懸浮固體為一體,且對后續(xù)二次沉淀池進行了節(jié)省。該工藝技術利用高比表面積生物填料,水力負荷較大,有機物容積負荷較大,水力停留時間較短,出水水質較高,因此需要的占地面積也相對較小,基建投資較少,能耗和運行成本相對較低,這些優(yōu)點也導致其受到廣泛關注。
3.生物膜法在市政二級排水處理中的應用
最近幾年,水資源越來越匱乏,市政污水處理廠排水工作被作為新的水源受到越來越多的重視。城市污水再生和回用,可以對水環(huán)境污染與水資源短缺的矛盾進行有效緩解[4]。在市政污水處理廠二級排水中有大量污染物,直接回用會被限制,因此城市污水二級處理后進行深度處理,主要是為了對污水中的懸浮物、濁度、有機物、磷、氮等進行去除。生物過濾技術,主要是利用濾料的截污吸附作用、濾料上附著生物膜的降解作用,進而有效去除污染物。此外,該技術運行管理較為方便、流程較短、費用較低。
結合回用水目的要求,利用生物膜法技術、其他技術結合的形式,對水中污染物進行有效去除。結合相關規(guī)定,新擴改的電廠項目冷卻循環(huán)補給水水源需要把處理后的二級市政排水作為水源?;诖?,回用電廠作為電廠冷卻塔冷卻循環(huán)補給水水源時,需要對二級排水中的COD、總磷、BOD、硬度、堿度等指標進行去除。這時,可以利用曝氣生物濾池和石灰軟化法,對水中污染物指標進行去除。
結束語:
總而言之,在新時代背景下,在市政水處理中生物膜法的運用是非常重要的,不僅可以有效去除水體中的污染物,還可以有效提升市政水資源利用率,更好的實現(xiàn)節(jié)約水源目的?,F(xiàn)階段,由于受到多種因素影響,市政水處理中還存在一些問題,究其原因,未因地制宜、靈活利用常規(guī)的市政水處理方法,嚴重制約了市政水處理及水回用水平。生物膜法具有占地面積小、出水水質好、運行維護管理方便等優(yōu)點,相關人員需要明確生物膜法的這些特點,在實際工作中結合實際情況,靈活利用生物膜法,做好市政水處理工作。
參考文獻:
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[2]于川洋.生物膜法在市政水處理中的應用[J].居業(yè),2019(08):89+92.
[3]沙欣欣,丁維維.生物膜法在市政水處理中的應用[J].知識文庫,2018(07):64.
[4]張良,李鵬飛.簡議生物膜法在市政污水處理中的應用[J].科技創(chuàng)新與應用,2017(22):154-155.
中國城市建設研究院湖北分院 430000