1生物膜法处理污水的技术分析在氧气供应充足的情况下,生物膜法利用生物膜稳定污水中的有机污染物,利用生物膜中的微生物群将有机污染物进行分解处理,去除污水中的胶状、溶解性有机污染物,净化水质。生物膜法离不开微生物群组成的微观生态系统,包括高度密集的各种真菌、厌氧菌、好氧菌等细菌,线体虫、蠕虫等原生动物以及部分藻类,微生物复杂交织在一起,组成生物膜的核心滤料。生物膜法从滤料向外部依次为厌氧菌层、好氧菌层附着水层和流动水层。生物膜法的具体工作流程为在氧气充足的条件下,生物群在生物膜填料表面聚集,附着在填料表面,形成生物膜。利用充氧设备对污水进行充分充氧,根据试验测定的最佳流速流过生物膜,生物膜微观生态系统中的各种物质会吸收分解水中的有机物质,减少水中过量元素。处理过程可以净化污水,使微生物不断繁殖,增加生物膜厚度。生物膜表面充分接触氧气,生物膜内部的氧气含量下降,整体呈现表面好氧、内部厌氧状态,一段时间后,生物膜脱落。随后生物膜的填料表面会继续生长新的生物膜,不断循环,达到净化污水的效果。生物膜法的构造(剖面图)如图1所示。10.3969/j.issn.2096-1936.2021.22.050.F001图1生物膜法的构造(剖面图)常见生物膜污水处理工艺的工艺技术以及特点不同,但均以微生物氧化分解为核心。不同生物膜污水处理法的主要工艺及相应特点如表1所示。10.3969/j.issn.2096-1936.2021.22.050.T001表1不同生物膜污水处理法的主要工艺及相应特点工艺生物曝气滤池工艺生物接触转盘工艺TF/SC流程预处理、沉淀、微生物氧化分解、再沉淀。预处理、沉淀、微生物氧化分解、再沉淀。预处理、沉淀、微生物氧化分解、固体接触池、沉淀、消毒。特点高效脱磷脱氮、技术要求低、能耗小。前期投入大、设计要求低、能耗小。费用低、技术简单。2生物膜法不同种类及特点生物膜法的发展一直是污水处理工艺的核心,相关学术研究与实际应用较多,已经产生一些较为成熟的生物膜方法,包括生物流化床法、生物接触法、移动床生物膜反应器以及生物滤池法等。各生物膜法优缺点如表2所示。10.3969/j.issn.2096-1936.2021.22.050.T002表2各生物膜法优缺点工艺生物流化床法生物接触氧化法移动床生物膜反应器生物滤池法优点氧气充足、微生物呼吸速率高、生物膜中的微生物存活概率大。有效降低机械磨损,减少泥污量,生物膜成长、更换周期较快,生物膜抗冲击能力强。成本低、效率高、能耗低、微生物浓度高,可以构成较长的微生物链。污水处理能力稳定,处理后的污水水质稳定。特点震动对设备和颗粒物质造成较大磨损。生物膜容易堵塞,附加成本较高。曝气池占地面积大,高度较高,需要较大的基建和维护成本。占地面积大、技术要求高,对周围环境产生一定影响。(1)生物流化床法。固相微生物膜、液相污水以及气相空气三者在生物流化床内进行充分接触,在空气氧气充足的条件下,液相污水中的固态有机污染物被固相微生物膜中的有机物进行充分氧化分解,变为液态颗粒物质。微生物附着载体在流化床内呈现流化状态,生物膜中的微生物将持续高速成长,使微生物膜不断更新换代。(2)生物接触氧化法。在接触曝气法的基础上改良形成,即接触曝气法。生物接触氧化法的基本原理是在曝气池中加入表面积大、孔隙率高的填料,微生物在填料上成长代谢形成生物膜。中的微生物充分氧化分解。(3)移动床生物膜法。生物膜附着在颗粒状介质上,介质采用密度和水相近的物质,具有极强的吸附能力,容易吸附污水中的有机物质,形成污泥,快速净化污水。(4)生物滤池法。初级沉淀的污水进入生物滤池,对有机物质进行过滤分解,经过二次沉淀池将固体物质进行沉淀,对污水进行有效净化处理。3生物膜法在市政污水处理中的应用3.1生物膜法在市政污水处理中的应用注意事项随着城市规模不断增加,居民用水量以及城市污水中的污染物的种类不断增加,市政污水处理的压力不断攀升。生物膜法在污水净化中发挥重要作用,使用生物膜法净化污水时应注重净化效率高,保证工艺的稳定性与性价比。近些年,污水处理技术得到大幅度提升。目前,国内严峻的污水处理需求迫使需要进一步加强污水工艺优化研究,专家学者与一线技术人员可以从整个污水处理中的某个环节着手,分析制约生物膜法处理效率的瓶颈,探索每个环节发挥最大功效的可能性,不断探索新技术以及各个环节配合的最佳方式,突破生物膜法处理流程中各个环节的技术瓶颈,实现各个环节的最佳配合,达到最高污水净化效率。城市污水中排放的有机污染物复杂,市政污水中可能含有工业废水。建立约束制度,要求工业生产排放的污水指标达标后排放;加强生物膜法在去除污水中的氮、磷等元素中的应用效果,积极探索和学习工业废水处理技术中的脱磷、脱氮技术,完善现有的市政污水处理方式,使现行市政污水处理方式满足社会发展需求。城市规模的持续发展要求城市污水处理能力不断增加,许多城市现有的污水处理厂无法满足当地城市发展需求。因此,需要扩建原有污水处理厂或新建污水处理厂,综合考量扩建与新建的污水处理厂的环保性、适用性和成本。在规划阶段合理预测城市的未来发展规模,制定可持续发展的污水处理厂建设方案,进行材料选择时,选择适用性强、寿命长的材料,提升污水处理效果,延长设备的使用寿命。3.2注重生物膜法在市政二级排水处理中的应用城市发展过程中,除了污水处理问题外,还存在城市化快速发展过程中用水量不断增加、水资源严重短缺等问题,影响市民的用水安全和当地工业发展。科学有效地提升市政二级排水的回收利用,可以有效地缓解工业用水和市政用水压力,是切实可行的节约水资源方式。利用现行的生物膜法处理市政二级污水,去除污水中的有机污染物,再过多次处理达到净化要求。生物膜法处理二级市政污水具备成本低、维护操作便捷、效率高的特点。净化后的二级污水可以应用于工业以及大型机械设备冷却,也可以用于市政浇洒。3.3某污水厂生物膜法应用效果分析某污水厂2020年生物膜法四季进出水的实际测量平均数据如表3所示。10.3969/j.issn.2096-1936.2021.22.050.T003表3某污水厂2020年生物膜法四季进出水的测量数据日期CODBOD5磷元素氮元素进水出水进水出水进水出水进水出水2020年1月1日33020184250.18557.42020年6月1日53520231280.07503.52020年12月1日36420189260.10534.9mg/L该污水厂使用的生物膜法在处理悬浮物、COD及BOD5方面均有较好的处理成效,污水处理能力较为稳定,并无较大波动,该厂所应用的生物膜法在除氮、除磷方面具有非常高的效率。4结语生物膜法利用细菌、原生动物以及部分藻类,在氧气充足的情况下对污水中的有机污染物进行充分的氧化分解,微生物群利用浓度差吸附有机物,净化污水中的有机物。生物膜法在实际的应用中还存在一定技术瓶颈,需要根据实际的发展情况和技术的革新对现有生物膜法进行持续更新,提升生物膜法在市政污水处理中的应用效果。
使用Chrome浏览器效果最佳,继续浏览,你可能不会看到最佳的展示效果,
确定继续浏览么?
复制成功,请在其他浏览器进行阅读
复制地址链接在其他浏览器打开
继续浏览