名詞解釋
biological filter, trickling filter 由碎石或塑膠製品填料構成的生物處理構築物,污水與填料表面上生長的微生物膜間隙接觸,使污水得到淨化。
生物濾池是以土壤自淨原理為依據,在污水灌溉的實踐基礎上,經較原始的間歇砂濾池和接觸濾池而發展起來的人工生物處理技術。
構造
1、濾料的要求
(1)比表面要大(2)孔率高(3)質材強度高(4)穩定(5)價廉
2、池壁的功能
構築物主體,起支撐作用。
3、池底 通風系統、排泥系統、支承滲水結構
4 、布水系統 旋轉布水器
性能特點:
1)生物濾池的處理效果非常好,在任何季節都能滿足各地最嚴格的環保要求。
2)不產生二次污染。
3)微生物能夠依靠填料中的有機質生長,無須另外投加營養劑。因此停工後再使用啟動速度快,周末停機或停工1至2周后再啟動能立即達到很好的處理效果,幾小時後就能達到最佳處理效果。停止運行3至4周再啟動立即有很好的處理效果,幾天內恢復最佳的處理效果。
4)生物濾池緩衝容量大,能自動調節濃度高峰使微生物始終正常工作,耐衝擊負荷的能力強。
5)運行採用全自動控制,非常穩定,無須人工操作。易損部件少,維護管理非常簡單,基本可以實現無人管理,工人只需巡視是否有機器發生故障。
6)生物濾池的池體採用組裝式,便於運輸和安裝;在增加處理容量時只需添加組件,易於實施;也便於氣 源分散條件下的分別處理。
7)此類過濾形式的生物濾池能耗非常低,在運行半年之後濾池的壓力損失也只有500Pa左右。
工藝流程
1、主要去除污水中含碳有機物時,宜採用單級碳氧化曝氣生物濾池;
2、要求去除污水中含碳有機物並完成氨氮的硝化時,可採用單級碳氧化曝氣生物濾池,並適當降低負荷;也可以採用碳氧化濾池和硝化曝氣濾池的兩級串聯工藝;
3、當進水碳源充足且出水水質對總氮要求高時,宜採用前置反硝化濾池+硝化濾池組合工藝;
4、當進水的總氮濃度高、碳源不足而出水有對總氮要求嚴格時,可採用後置硝化工藝,並補充碳源;或採用前置反硝化濾池並外加碳源,前置反硝化濾池的硝化液回流率可具體根據設計NO3-N去除率以及進水碳氮比確定,外加碳源的投加量需經計算後確定。
設計參數
種類 | 容積負荷 | 水力負荷(濾速) | 空床水力 停留時間 |
碳氧化濾池 | 3.0~6.0kgBOD5/(m‧d) | 2.0~10.0 m/ (m‧h) | 40~60min |
硝化濾池 | 3.0~6.0kgNH3-N /(m‧d) | 3.0~12.0 m/ (m‧h) | 30~45min |
反硝化生物濾池 | 3.0~6.0kgNO3-N /(m‧d) | 6.0~12.0 m/ (m‧h) | 20~30min |
碳氧化/硝化濾池 | 1.0~3.0kgBOD5/(m‧d)0.4~0.6kgNH3-N /(m‧d) | 1.5~3.5 m/ (m‧h) | 80~100min |
前置反硝化生物濾池 | 0.8~1.2kgNO3-N /(m‧d) | 8.0~10.0 m/ (m‧h) | 20~30min |
後置反硝化生物濾池 | 1.5~3.0kgNO3-N /(m‧d) | 8.0~12.0 m/ (m‧h) | 20~30min |
注意事項
1、碳氧化濾池與硝化濾池的出水中的溶解氧宜控制為3.0~4.0mg/L。
2、濾速增加對碳氧化不利,部分非溶解性有機物為降解就排出,推薦6m/h。
3、但在一定的容積負荷範圍內,濾速增加不但不會降低曝氣生物濾池的去除率,還會增加硝化反硝化效率。主要原因有三:一、高濾速增強了濾池內部的傳質效率,使得空氣、污水、生物之間有更多的接觸機會;二、高濾速下,生物膜更新較快,增強了生物的活性。三、低速下,濾料容易堵塞,使得反衝洗的周期縮短,而頻繁的反衝洗對繁殖速度較慢的硝化細菌極為不利。
4、濾池主要用於碳氧化時,當要求出水的BOD5=10~20mg/L,容積負荷推薦採用3.5~5.0kgBOD5/(m‧d),當要求出水的BOD5=5~10mg/L,容積負荷推薦採用2.5~3.2kgBOD5/(m‧d)。
5、濾池主要用於碳氧化和硝化時,容積負荷建議BOD5≦3.0 kgBOD5/(m‧d),研究表明,當BOD5容積負荷大於該值時,氨氮的去除收到抑制,當BOD5≧4.0 kgBOD5/(m‧d),氨氮去除收到明顯抑制。
6、出水CODcr在60mg/L,進水負荷應該在4.0~5.0 kgCODcr/(m‧d),當CODcr≦50mg/L,進水負荷應該控制在3.0 kgCODcr/(m‧d)以下。
7、濾池有硝化和反硝化脫氮要求時,需要核算硝化和反硝化的容積負荷。建議容積負荷分別小於2.0 kgNH3-N/(m‧d)和5.0 kgNO3-N/(m‧d),推薦採用0.3~0.8 kgNH3-N/(m‧d)和0.8~4.0 kgNO3-N/(m‧d)。
8、當需要脫氮,且碳源不足時,可將反硝化池置於硝化池之前,將硝化池部分出水回流到反硝化池,做成前置反硝化。有如下優點:a、利用污水中的有機物作為碳源,減少外加碳源。b、有機質在反硝化池中去除,確保了碳氧化/硝化池中的硝化能力。c、系統的曝氣量相對較少。d、污泥量較少。對於BOD5充足且需脫氮的生活污水,從運行成本考慮前置反硝化工藝優勢明顯。
9、後置反硝化工藝更適合用在以下場所:a、BOD5含量明顯偏低的廢水(工業廢水比重高)。b、用於污水廠改造升級,之前未考慮硝化指標,出水BOD5偏低,但氨氮較高。
10、為避免除碳對硝化的影響,後置反硝化應在預處理階段,除去一部分的BOD5,C/N池設計濾速6~10m/h為宜,硝化負荷應滿足:進水BOD5≧60mg/L,約為0.3kgNH3-N/(m‧d),當BOD5=20~50mg/L,約為0.6kgNH3-N/(m‧d),當BOD5≦20mg/L,約為1.0kgNH3-N/(m‧d),若以甲醇為外加碳源,則DN投加量為3.3 kgCH4O/ kgNO3-N。
11、設計推薦反硝化負荷0.4~0.5 kgNO3-N/(m‧d),濾速≧10m/h,最好進水BOD5/NO3-N≧6,通常DN池對BOD5的去除率≦60%,對CODcr的去除率≦70%,剩餘的CODcr會進入硝化反應器,為確保N池的硝化能力(大於0.5kgNH3-N/(m‧d)),CODcr的負荷≦2.0kgCODcr/(m‧d)。