海南火山岩滤料曝气生物滤池工艺优化

Posted 2023-01-13 火山岩

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摘要：本研究基于上向流曝气生物滤池污水处理系统，研究了该工艺不同气水比、不同水力停留时间、不同滤料高度层、反冲洗强度对污染物的处理效能的影响。

结果表明，气水比为 4：1、水力停留时间 2 h时，BAF出水中 COD、NH4+-N和SS 指标达到最佳；沿程污染物去除率随着滤料层高度的增加逐渐增大，当滤料高度大于1.6 m时趋于稳定，COD、NH4+-N和SS平均去除率分别达到80%、99%和80.3%。建议曝气生物滤池的反冲洗推荐程序为：先气冲（18 L/（m2•s）），单独气洗2～3 min；再气冲（18 L/（m2•s））加水冲（5 L/（m2•s）），联合反冲洗3～5 min；最后水冲（5 L/（m2•s）），漂洗5～8 min。

曝气生物滤池（biological aeraBAFed filBAFer）是近30年在欧洲发展起来的新型污水处理技术，最初用于污水的三级处理，后发展成直接用于二级处理，结合了普通快滤池和生物接触氧化的设计思路，集曝气、悬浮物截留、高速过滤及反冲洗于一体，具有占地小、工艺简单灵活、抗冲击能力强和管理方便等特点，近年来成为污水处理领域的研究热点。

目前，国内外对BAF研究重点集中在三方面：新型滤料研发、污染物去除规律探索和BAF应用探索。滤料是影响微生物固定、生长、繁殖和脱落的重要因素。目前国内外进行研究和应用的新型填料主要有：进口专利填料BIOLITES、EPS、球形轻质陶粒、火山岩填料、天然沸石等。

前3种已成功用于生产实践，火山岩填料和天然沸石有过成功应用，但其作为BAF填料仍在研究过程中。BAF污染物去除规律探索方面国内外研究方向主要集中在有机物、SS去除及氧转移特性、硝化反硝化性能及其影响因素、磷的去除技术等。BAF除了在常规污水处理应用广泛，在其他污染物去除方面的研究也较为新颖。研究方向主要为微污染水源水的预处理和受污染水源修复、工业有机废水处理应用。

本研究针对基于海南火山岩滤料的BAF，对影响处理效能的各种因素进行了分析，主要对影响有机物降解的工艺参数进行优化，对BAF及海南火山岩滤料在城市污水处理的推广应用具有重要的指导意义。

1实验部分

1.1原水水质

本实验所用原水为三亚市红沙污水处理厂的超细格栅出水，主要水质指标和预期出水指标如表1所示。

1.2海南火山岩滤料性能参数及优点

海南火山岩生物滤料是本次实验研发的一种新型滤料。其主要性能参数如下，粒径：4～6mm，有效粒径：5.17mm，堆积密度:0.67g/cm3，颗粒密度：2.06 g/cm3，粒内孔隙率：22.33%，摩擦损失率：3.76%，比表面积：8.23*104cm2/g。。

相比研究较广泛的塑料滤料、沸石、陶粒滤料，海南火山岩滤料用于污水处理的优点有以下几方面：

（1）物理稳定性，在环境中不参与生物膜的生物化学反应。

（2）表面电性与亲水性，火山岩生物滤料表面带有正电荷，有利于微生物固着生长，亲水性强。

（3）对生物膜活性的影响方面，作为生物膜载体，火山岩生物滤料对所固定的微生物无害、无抑制性作用。

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