一、概述
生物膜法是使微生物附著在載體表面,污水在流經(jīng)附著在載體表面微生膜的過(guò)程中,通過(guò)有機(jī)物的吸附、氧向生物膜內(nèi)部的擴(kuò)散以及在膜中所發(fā)生的生物氧化等作用,對(duì)污染物進(jìn)行分解。
生物膜法具有諸多的特點(diǎn):利于細(xì)胞分離;反應(yīng)器中可達(dá)到較高的細(xì)胞濃度;通過(guò)優(yōu)化載體體積特征,可以達(dá)到微生物zui大活性;提供了在同一反應(yīng)器中同時(shí)固定不同種微生物的可能性;處理效率高,耐沖擊負(fù)荷,體積小,便于運(yùn)行管理,困擾活性污泥法的污泥膨脹問(wèn)題得以消除,可以維持較高的污泥齡,具有較高的微生物量,水力停留時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)。由于微生物被固定在載體上,硝化菌等增殖速度慢的微生物也可能生長(zhǎng)繁殖。生物膜的生物相是相當(dāng)豐富的,形成了由細(xì)菌、真菌等一系列微生物群體所組成的較為穩(wěn)定的生態(tài)體系。
生物膜法污水處理系統(tǒng)關(guān)鍵構(gòu)成是生物體的載體—填料。生物填料的發(fā)展從過(guò)去的天然砂石到目前的高分子有機(jī)材料。目前常用的有機(jī)合成填料主要有:軟性填料、半軟性填料、彈性填料、蜂窩狀填料。由于上述有些填料存在掛膜量少、使用壽命短,有機(jī)物的處理效率低等缺點(diǎn)。嚴(yán)重的制約了生物填料在水處理工程中的應(yīng)用。因此開(kāi)發(fā)新型填料,考察其在水處理中的應(yīng)用前景是當(dāng)前生物膜應(yīng)用研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。
高密度懸浮生物填料是以聚氨脂高分子聚合物為主,并填加如透水性、親水性、阻燃性、耐熱性抗凍性、抗腐蝕、抗老化等不同助劑,聚合融合后形成由微漁網(wǎng)狀相互連接成型的多孔網(wǎng)狀整體結(jié)構(gòu)型方塊填料。經(jīng)清華大學(xué)水污染控制設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心對(duì)其進(jìn)行了掛膜和處理效果實(shí)驗(yàn),結(jié)論是“該懸浮生物填料具有良好的掛膜特性。在反應(yīng)器中設(shè)置懸浮生物填料,可明顯提高生物量,并取得良好的高濃度COD去除效果。”
懸浮生物填料的特點(diǎn):
•價(jià)格低廉 •安裝方便 •使用壽命長(zhǎng) •耐負(fù)荷沖擊 •不堵塞 •比表面積大 •生物膜易生易落 •處理效果好
二、規(guī)格與技術(shù)特性:
懸浮生物填料是新開(kāi)發(fā)出的與以往載體截然不同,且實(shí)效功能的微生物載體。它是由聚合融合后形成微漁網(wǎng)狀相互連接成型的多孔網(wǎng)狀整體結(jié)構(gòu)型方塊填料。
1、規(guī)格型號(hào)
懸浮生物填料的命名和型號(hào)用字母與阿拉伯?dāng)?shù)字表示。
表1 生物填料規(guī)格
注:生物填料長(zhǎng)度可根據(jù)用戶(hù)要求生產(chǎn)。
2、生物填料物理測(cè)試技術(shù)特征
表2 生物填料測(cè)試結(jié)果對(duì)照表
注:壓縮強(qiáng)度指縱向壓縮變形50%時(shí)的壓強(qiáng)值(在水中,其壓縮比約只有空氣中的1/40)。
三、生物填料與其它生物填料的技術(shù)比較
(1)從結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析:生物填料由于其交插螺旋網(wǎng)狀特點(diǎn),可使污水、空氣和生物膜得到充分混滲接觸交換,生物膜不僅能大量地在絲條上均勻坐床,保持良好的活性,而且在運(yùn)行過(guò)程中氣體在三維流動(dòng)的污水帶動(dòng)下,互相碰撞并被螺旋網(wǎng)不斷切割形成微氣泡,增加了氧的利用率,可減少曝氣量。同時(shí)可使生物膜有良好的新陳代謝作用,不致粘連結(jié)團(tuán)。因此它具有氣泡切割能力強(qiáng)、空間體積利用率大、無(wú)死區(qū)等特點(diǎn),而且起到一定的過(guò)濾效果,是當(dāng)前國(guó)內(nèi)污水處理行業(yè)中性能指標(biāo)較好使用壽命在長(zhǎng)的填料。
(2)該填料在經(jīng)實(shí)踐證明:在處理高濃度污水處有著不同凡想的效果。而且比一般填料可以節(jié)省三分之一的地方,舉例ⅹ污水廠(chǎng)生化池設(shè)計(jì)需要90立方米有效面積,如配用生物填料只需設(shè)計(jì)60立方米即可。
(3)從安裝方式上與懸掛型填料比較:生物填料安裝方便,只需將其放在底部的固定格柵支架上,裝取都為整體式。并可隨著水的性質(zhì)與濃度及好氧、兼氧、厭氧等工藝不同,而采用相應(yīng)不同的密度填料。懸掛型填料必須上下固定或裝入籠形框架內(nèi),安裝和取出十分不方便。填料與支架的磨擦以及被風(fēng)吹動(dòng)后中心繩擺動(dòng)互相纏繞,致使其斷裂倒塌,這是至今懸掛型填料刻意要求解決的問(wèn)題。因此其壽命短。要求更新快,故運(yùn)行更新費(fèi)用高,工作量大。
(4)與懸浮型填料相比:生物填料不需用繩網(wǎng)攔截和分割池體,只需上下格柵固定即可。更重要的是解決了其它填料掛膜難等問(wèn)題,比如SQC型絲狀填料其為輻射狀的直線(xiàn)絲條定位在繩索上,絲條之間并未粘連,不僅掛膜量少,而且掛膜困難。另外懸浮填料共同的特點(diǎn)是易被鼓風(fēng)吹起而堆積到一處形成死水區(qū)。取出時(shí)需用爪籬將數(shù)量眾多的球體撈出,工作量大。特別在埋地式設(shè)備中,很難從人孔中取出。
表3 生物填料與其它填料技術(shù)比較對(duì)照表
四、生物填料的安裝
(1)由于生物填料:是整體式安裝、具有安裝方便、快捷,從不需要入池檢修,填料安裝正體結(jié)構(gòu)形好。
安裝填料的反應(yīng)容器中,需要在上下部設(shè)置格柵,格柵用以支承填料及填料上附著的生物膜的重量。由于華美生物填料單塊截面積較小,玻璃鋼格柵間隙可采用38.5×38.5mm,一般采用角鋼或采用槽鋼框架+玻璃鋼格柵,采用環(huán)氧樹(shù)脂漆或?yàn)r青漆防腐。在制作格柵支架時(shí),支架的強(qiáng)度應(yīng)能滿(mǎn)足生物填料所附著的全部生物膜的重量,并應(yīng)大于安裝時(shí)工人踩踏的重量。
(2)生物填料的孔徑在訂貨時(shí)向廠(chǎng)家明確:廠(chǎng)家可根據(jù)用戶(hù)需要生產(chǎn)所需孔徑生產(chǎn)。填料安裝時(shí),根據(jù)反應(yīng)容器池型,順序垂直碼放,填料塊與塊之間應(yīng)互相擠緊,以防止填料在水流沖動(dòng)。
(3)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng):每使用立方生物填料需加入50*50mm的鮑爾環(huán)作為透氣填充輔助料。