一、概述
生物膜法是使微生物附著在載體表面,污水在流經附著在載體表面微生膜的過程中,通過有機物的吸附、氧向生物膜內部的擴散以及在膜中所發(fā)生的生物氧化等作用,對污染物進行分解。
生物膜法具有諸多的特點:利于細胞分離;反應器中可達到較高的細胞濃度;通過優(yōu)化載體體積特征,可以達到微生物zui大活性;提供了在同一反應器中同時固定不同種微生物的可能性;處理效率高,耐沖擊負荷,體積小,便于運行管理,困擾活性污泥法的污泥膨脹問題得以消除,可以維持較高的污泥齡,具有較高的微生物量,水力停留時間短等優(yōu)點。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繁殖。生物膜的生物相是相當豐富的,形成了由細菌、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)關鍵構成是生物體的載體—填料。生物填料的發(fā)展從過去的天然砂石到目前的高分子有機材料。目前常用的有機合成填料主要有: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,有機物的處理效率低等缺點。嚴重的制約了生物填料在水處理工程中的應用。因此開發(fā)新型填料,考察其在水處理中的應用前景是當前生物膜應用研究的熱點問題。
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)狀整體結構型方塊填料。經清華大學水污染控制設備質量監(jiān)督檢驗中心對其進行了掛膜和處理效果實驗,結論是“該懸浮生物填料具有良好的掛膜特性。在反應器中設置懸浮生物填料,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:
•價格低廉 •安裝方便 •使用壽命長 •耐負荷沖擊 •不堵塞 •比表面積大 •生物膜易生易落 •處理效果好
二、規(guī)格與技術特性:
懸浮生物填料是新開發(fā)出的與以往載體截然不同,且實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)狀整體結構型方塊填料。
1、規(guī)格型號
懸浮生物填料的命名和型號用字母與阿拉伯數(shù)字表示。
表1 生物填料規(guī)格
注:生物填料長度可根據(jù)用戶要求生產。
2、生物填料物理測試技術特征
表2 生物填料測試結果對照表
注:壓縮強度指縱向壓縮變形50%時的壓強值(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比較
(1)從結構特點分析:生物填料由于其交插螺旋網(wǎng)狀特點,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,而且在運行過程中氣體在三維流動的污水帶動下,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。同時可使生物膜有良好的新陳代謝作用,不致粘連結團。因此它具有氣泡切割能力強、空間體積利用率大、無死區(qū)等特點,而且起到一定的過濾效果,是當前國內污水處理行業(yè)中性能指標較好使用壽命在長的填料。
(2)該填料在經實踐證明: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污水廠生化池設計需要90立方米有效面積,如配用生物填料只需設計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。并可隨著水的性質與濃度及好氧、兼氧、厭氧等工藝不同,而采用相應不同的密度填料。懸掛型填料必須上下固定或裝入籠形框架內,安裝和取出十分不方便。填料與支架的磨擦以及被風吹動后中心繩擺動互相纏繞,致使其斷裂倒塌,這是至今懸掛型填料刻意要求解決的問題。因此其壽命短。要求更新快,故運行更新費用高,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題,比如SQC型絲狀填料其為輻射狀的直線絲條定位在繩索上,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是易被鼓風吹起而堆積到一處形成死水區(qū)。取出時需用爪籬將數(shù)量眾多的球體撈出,工作量大。特別在埋地式設備中,很難從人孔中取出。
表3 生物填料與其它填料技術比較對照表
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,填料安裝正體結構形好。
安裝填料的反應容器中,需要在上下部設置格柵,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)氧樹脂漆或瀝青漆防腐。在制作格柵支架時,支架的強度應能滿足生物填料所附著的全部生物膜的重量,并應大于安裝時工人踩踏的重量。
(2)生物填料的孔徑在訂貨時向廠家明確:廠家可根據(jù)用戶需要生產所需孔徑生產。填料安裝時,根據(jù)反應容器池型,順序垂直碼放,填料塊與塊之間應互相擠緊,以防止填料在水流沖動。
(3)設計注意事項: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。