 摘要: 为了解决生物膜法出水溢流不够清澈的问题,法国OTV公司开发了生物曝气过滤工艺(BAF),不需设二沉池。在美国和欧洲,BAF工艺流程主要用于城市污水处理,第一套装置建在靠近巴黎的soissons污水处理厂。日本近年来将BAF工艺应用于工业废水处理,为了适应不同的水质,防止设备堵塞,荏原公司对BAF设备的下部结构作了相应的改进,获得了良好效果,且具备了一定的推广价值。 关键词: 改进的BAF工艺 工业废水处理 为了解决生物膜法出水溢流不够清澈的问题,法国OTV公司开发了生物曝气过滤工艺(BAF),不需设二沉池。在美国和欧洲,BAF工艺流程主要用于城市污水处理,第一套装置建在靠近巴黎的soissons污水处理厂。日本近年来将BAF工艺应用于工业废水处理,为了适应不同的水质,防止设备堵塞,荏原公司对BAF设备的下部结构作了相应的改进,获得了良好效果,且具备了一定的推广价值。 1 改进的BAF工艺 1.1 设备的改进 工业废水的水质复杂,要有效地应用BAF工艺,必须确保设备不发生堵塞现象,为此需对传统的BAF设备进行改进,改进内容集中在如图1所示的底部结构上。 首先去掉滤头,在新装的穿孔水收集管(孔径<10mm)上置砂砾层;其次,把空气扩散管从滤料层降低到砂砾层中,目的是防止脱落的生物膜或滤料碎屑堵塞空气扩散孔。 把空气扩散管降低到砂砾层中后,因过滤是滤料层的整个区域起作用,故改进工艺的过滤效率并未降低,测试结果如图2所示。 如图3所示,工艺改进后促进了气泡均匀分布,使整个滤层成为一个好氧区,并在其中进行着有效的好氧生物处理,有助于节省曝气量。 1.2 BOD的去除效果 图4所示为BOD负荷所对应BOD去除率,当BOD负荷为3kg/(m3·d)时,BOD去除率达90%以上。 1.3 附着生物膜量 经测定,改进的BAF中附着在颗粒介质(滤料)上的生物膜量见表1。 表1 颗粒介质(滤料)上的生物膜量 滤层厚度 (mm) 生物膜与滤料重量之比 (mg/g) 生物膜量与滤料体积 (mg/L) 生物膜厚度 (μm) 500 9.15 7320 72 1000 8.79 7030 69 1500 6.20 4960 49 2 改进BAF工艺处理工业废水的应用实例 2.1 纸板厂废水处理 BAF工艺的运行条件及处理结果分别见表2、3(表中括号内的数值为平均值)。 表2 BAF工艺的运行条件 流量(m3/d) 11000-12000(11500) 滤速V(m/d) 36-39 BOD负荷[kg/(m3.d) 2.8-3.9 供气量(m3/h) 11-20 表3 BAF工艺的运行结果 项目 进水 出水 去除率(%) 温度(℃) 24-26 24-26 PH 6.3-6.6 6.4-6.8 透明度(cm) 21-35(26) 43->50(>50) 浊度(NTU) 24-32(28) 8-12(10) 58-68(64) SS(mg/L) 14-25(20) 4-7(5) 70-78(73) CODMn(mg/L) 150-187(168) 25-30(27) 83-84(84) BOD(mg/L) 146-201(170) 6-11(8) 94-97(96) 2.2 印染废水处理 图5所示为处理流程。 该厂设置了一个调节池用以调节水质水量,同时反冲洗水也返回到调节池。 BAF的运行条件和处理结果分列于表4、5与处理纸板厂废水的情况相比,BOD去除率稍低一点,推测原因是由于基质不同所致。 表4 运行条件 流量(m3/d) 240 滤速V(m/d) 36 BOD负荷[kg/(m3.d) 1.3-2.6 供气量(m3/h) 23 表5 BAF工艺的运行结果 项目 进水 出水 去除率(%) 温度(℃) 22-225 22-24 PH 7.2-7.7 7.6-7.6 色度(倍) 120-260(200) 100-260(160) 0-40(19) SS(mg/L) 16-33(23) 4-7(5) 56-88(72) CODMn(mg/L) 89-119(104) 49-64(55) 39-54(47) BOD(mg/L) 71-140(98) 9-13(11) 85-91(88) 注 括号内的数值为平均值 3 结语 ①改进的BAF设备通过去掉滤头,增加了砂砾层厚度并在砂砾层中放置充气扩散管,在保证过滤效率的前提下,完全防止了设备堵塞,由于空气扩散点的降低,使整个滤料层均处在有氧状态,有助于好氧生物反应的进行。 ②改进的BAF设备不会发生填料堵塞及膜的老化剥落现象,SS去除效率高,无需设置二沉 ③改进后的BAF工艺应用于工业废水处理(纸板厂废水和染色废水),其BOD负荷在3kg/(m3·d)以下,BOD去除率超过90%,出水的SS为10mg/L以下,去除每公斤BOD所需空气量<15m3,水气比为1∶2.34,远远小于生物接触氧化工艺的水气比1∶20。 ④改进的BAF工艺占地面积小、能耗低、处理效率高、易于维护。 |