新型填料曝气生物滤池处理抗生素类废水

Posted 2023-01-13 填料

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摘要：针对抗生素类制药工业废水难处理的特点，将某高效复合微生物菌群负载在以中孔和大孔为主的污泥炭颗粒的表面和孔隙内部，制备得到生物改性污泥炭。采用装填生物改性污泥炭的新型填料曝气生物滤池及向下流、中下部曝气的运行方式对以抗生素类制药废水为主的混合工业废水絮凝沉淀池出水中的主要污染物进行深度处理。

结果表明，污泥炭载体在水中发挥2种作用，即吸附功能和载体功能，污泥炭表面及内部孔隙结构非常发达，为不同种类和功能的高效微生物菌群的构建和负载提供了良好的载体；采用粒径为8～10 mm的生物改性污泥炭、HRT 100 min及气水比3：1，进水COD浓度96～123 mg/L、NH3-N浓度8.8～17.4 mg/L、TP浓度0.390～0.623 mg/L、pH 6～9，新型填料曝气生物滤池对混合工业废水中的COD、NH3-N和TP的平均去除率分别为47.2%、49.2%和35.6%，相比污水厂常规陶料填料生物滤池分别提高了27.9、21.6和12.8个百分点，该工艺处理效果稳定，运营管理简单，为极难生物降解的抗生素类废水为主的混合工业废水的深度处理提供了新思路。

作为曝气生物滤池（BAF）核心的填料应具有较好的生物膜附着性能，同时具有较大的比表面积，孔隙率大，截污能力强。污泥活性炭是污泥资源利用的新途径，其以污水处理厂产生的污泥为原料制备的活性炭，以中孔和大孔为主，比表面积大，有很强的物理吸附和化学吸附功能，其表面及内部孔隙可为微生物菌群提供避免流体剪切力的1居住区域，因其具有生产成本较低、用途较广泛、具有良好的社会效益和环境效益等优点引起了国内外科研人员的关注。基于污泥炭具有较大的比表面积和合理的孔径分布，理论上可作为BAF的填料，构建新型填料曝气生物滤池（new biological aera-ted filter，NBAF）。

邢秀兰通过实际工程证明，高效BAF<S用于中水厂的再生水回用工程，与常规BAF相比，出水,COD、氨氮去除率分别提高了28%、46%。BAF及高效复合微生物菌剂在污水处理领域的应用多数是生活污水处理，应用于工业废水处理较少，特别是以抗生素类制药废水为主的混合工业废水未见报道，污泥炭作为BAF<S的填料也未见报道。本实验采用某高效复合微生物菌剂，以自制污泥炭为载体，对实际工业废水进行净化处理，考察以生物改性污泥炭（bio-modified sludge charcoal，BM-SC）为填料的BAF对以抗生素类制药废水为主的混合工业废水的深度处理效果。

1材料及方法

1.1实验工艺流程

以BMSC为填料的柱形高效BAF，如图1所示。在实验装置中，反应池采用的是有机玻璃池体，各池体水力连通通过蠕动泵实现。污泥炭为前期实验制备的污泥炭，堆积密度为630～705kg/m3，孔隙率58%～71%，其制备条件为微波功率490W，搅拌时间24h，辐照时间10.0min，氯化锌溶液浓度40%。。

BAF的内径180mm，有效容积18.3L，填料层高1200mm，承托层高50mm。由于采用向下流中部曝气的运行方式，BAF能利用空气和水流的逆向流作用，更易于获得溶解氧的梯度变化，对氮磷有较好的去除效果，实验进水通过蠕动泵打入BAF顶部，使用气泵进行底部气洗及气水联合冲洗。由于中下部BAF要优于底部BAF，故在距承托层底350mm位置进行中下部曝气，维持BAF出水溶解氧质量浓度达到2.0～3.0mg/L以上，处理后的出水从底部排出。

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