城市景观水处理技术之生物法

Posted 2023-01-15 生物

篇首语：天下之事常成于困约，而败于奢靡。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了城市景观水处理技术之生物法相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

生物方法具有运行费用低、操作管理简单、无二次污染等优点，若景观水体中的有机物含量较高，则可利用生物方法处理。

1 生物接触氧化

生物接触氧化法(ASFF)兼有生物膜法和活性污泥法的优点，在染料废水的处理中已取得良好的效益。该法采用人工曝气和将填料完全浸没在污水中的手段，使微生物以固定生物膜的形态附着于填料表面，与所需净化的污水相接触，从而对水中有机污染物进行降解与转化。采用多段ASFF法处理含酚废水，酚的去除率可达99.99%。

生物接触氧化法是从生物膜法派生出来的一种废水生物处理法，即在生物接触氧化池内装填一定数量的填料，利用栖附在填料上的生物膜和充分供应的氧气，通过生物氧化作用，将废水中的有机物氧化分解，达到净化目的。19世纪末，德国开始把生物接触氧化法用于废水处理，但限于当时的工业水平，没有适当的填料，未能广泛应用。到20世纪70年代合成塑料工业迅速发展，轻质蜂窝状填料问世，日本、美国等开始研究和应用生物接触氧化法。中国在70年代中期开始研究用此法处理城市污水和工业废水，并已在生产中应用。

生物接触氧化法是以附着在载体（俗称填料）上的生物膜为主，净化有机废水的一种高效水处理工艺。具有活性污泥法特点的生物膜法，兼有活性污泥法和生物膜法的优点。在可生化条件下，不论应用于工业废水还是养殖污水、生活污水的处理，都取得了良好的经济效益。该工艺因具有高效节能、占地面积小、耐冲击负荷、运行管理方便等特点而被广泛应用于各行各业的污水处理系统。

生物处理是经过物化处理后的环节，也是整个循环流程中的重要环节，在这里氨/氮、亚硝酸、硝酸盐、硫化氰等有害物质都将得到去除，对以后流程中水质的进一步处理将起到关键作用。

如果能配合JBM新型组合式生物填料使用，可加速生物分解过程，具有运行管理简便、投资省、处理效果高、最大限度地减少占地等优点。

许祯等用微滤/生物接触氧化工艺处理天津市芳水园小区湖水，COD、TN、TP和BOD的去除率分别为31%-59%、47.4%-50.2%、59.5%-88.8%和78.1%-82.6%。王立军等用生物接触氧化法处理公园景观水，COD、NH4+-N、TP、浊度、色度和SS的降幅分别达48.74%、89.78%、66.67%、64.5%、81.7%和79.8%，出水达到地表水III类水质标准。生物接触氧化技术占地面积较大，低温时处理效果下降明显。

2 曝气生物滤池

曝气生物滤池（BAF）是90年代初兴起的污水处理新工艺，已在欧美和日本等发达国家广为流行。该工艺具有去除SS、COD、BOD、硝化、脱氮、除磷、去除AOX（有害物质）的作用，其特点是集生物氧化和截留悬浮固体与一体，节省了后续沉淀池 ( 二沉池 )，其容积负荷、水力负荷大，水力停留时间短，所需基建投资少，出水水质好，运行能耗低，运行费用省。

BAF 属第三代生物膜反应器，是接触氧化法的一种特殊形式，也可以看成是普通生物滤池的一种变形。BAF在生物反应器内填装高比表面积的颗粒填料，以提供微生物生长的载体；同时在填料下部鼓风曝气，球形的粒状填料使得气泡通过滤层时的行程加长，空气通过滤料层的氧利用率可达30%以上，空气动力效率的提高，降低了污水处理的动力费用。不仅具有生物膜工艺技术的优势，同时也起着有效的空间过滤作用,使用BAF处理过的出水SS远低于普通生物处理方法。

二、BAF的工艺特点

采用气水平行上向流，使得气水进行极好均分，防止了气泡在滤料层中凝结核气堵现象，氧的利用率高，能耗低；

与下向流过滤相反，上向流过滤维持在整个滤池高度上提供正压条件，可以更好的避免形成沟流或短流，从而避免通过形成沟流来影响过滤工艺而形成的气阻；

上向流形成了对工艺有好处的半推流条件，即使采用高过滤速度和负荷，仍能保证 BAF 工艺的持久稳定性和有效性；

采用气水平行上向流，使空间过滤能被更好的运用，空气能将固体物质带入滤床深处，在滤池中能得到高负荷、均匀的固体物质，从而延长了反冲洗周期，减少清洗时间和清洗时用的气水量；

滤料层对气泡的切割作用事使气泡在滤池中的停留时间延长，提高了氧的利用率；由于滤池极好的截污能力，使得BAF后面不需再设二次沉淀池；

三、BAF的技术特点

总体投资省，包括机械设备、自控电气系统、土建和征地费；

占地面积小，通常为常规处理工艺占地面积的 1/5-1/10 ，厂区布置紧凑，美观；

处理出水质量好，可达到中水水质标准或生活杂用水水质标准；

工艺流程短，氧的传输效率高，供氧动力消耗低，处理单位污水的电耗低；

过滤速度高，处理负荷大大高于常规处理工艺；

陆洪宇采用A/O一体式悬浮曝气生物滤池处理苏州园林景观水，COD、NH4₊-N、TN和TP的去除率分别为56%左右、90%以上、40%左右和接近30%，出水浊度低于2NTU。曝气生物滤池水头损失大，需定期反冲洗，对进水SS要求比较严格。

3 膜生物反应器

膜生物反应器（Membrane Bioreactor，简称MBR）是高效膜分离技术与活性污泥法相结合的新型水处理工艺。用中空纤维膜取代活性污泥法中的二沉池，进行固液分离，有效地达到了泥水分离的目的。膜的高效截留作用，可以有效截留硝化菌，使其完全截留在生物反应器内，使硝化反应得以顺利进行，有效去除氨氮，避免污泥的流失，同时可以截留一时难于降解的大分子有机物，延长其在反应器的停留时间，使之得到最大限度的分解。MBR对主要污染物如COD等的去除率较传统工艺大大提高，出水可以直接回用。

主要特点：

占地面积小；

处理效率高，水力停留时间少；

全自动控制，操作方便；

投资费用及运作成本低；

运行稳定可靠，抗水质冲击负荷能力强；

膜材质为聚偏氟乙烯（PVDF），该材料化学性能稳定、抗氧化性强、使用寿命长、耐污染、易清洗，特别适合于污水处理；

利用生化池的曝气过程对膜纤维表面进行清洗，防止膜堵塞，保持稳定的产水量。

王雪梅等用一体浸没式膜生物反应器处理上海城市内河道水，对富营养化河水NH4+-N、COD的去除率分别达90%和50%，亲水性膜在运行通量和通量恢复能力上均比疏水性膜优越，但两种膜的出水水质基本没有差异。膜生物反应器处理成本高，易发生膜污染，在国内目前尚难以推广。

4 微生物净化技术

微生物作为水体中的分解者，在水质净化中有着重要作用。人工选育培养出的光合细菌、硝化细菌等复合高效微生物，能够有效去除氮、磷营养元素和有机污染物，抑制藻类生长，增加水体溶解氧，改善水质。

潘涌璋等在东莞市某住宅小区的景观池投加BBL1微生物菌剂18mg/L，投药10d后，水面藻类消失，COD、NH4-N、TP和浊度去除率分别为66%、92%、73%和85%。日本研制的EM菌剂、美国的Clear-Flo系列菌剂在国内外富营养化水体的治理中都取得一定效果。

利用致病微生物控制藻类是微生物技术的一条新的途径，即向水体投放藻类致病细菌或病毒，使之染病死亡。据报导，某些溶藻细菌可以通过同藻类竞争有限营养或分泌胞外物质抑制藻类生长，并导致藻细胞的溶解。史顺玉等从滇池分离出的溶藻细菌DC23对微囊藻等蓝藻有很强的溶解作用，接入两天后叶绿素含量下降70%左右。