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【摘要】對污水進行處理的多種技術(shù)中，曝氣生物濾池備受矚目，該技術(shù)的應用很好的貼合了我國對污水治理的現(xiàn)狀，緩解了水資源緊缺的處境。本文從曝氣生物濾池的特點、原理和使用研究等幾方面進行了介紹，希望能為業(yè)界同行提供幫助。

【關(guān)鍵詞】曝氣生物濾池；污水處理；研究

1引言

曝氣生物濾池是一種新型的污水處理技術(shù)，有著投入低、占用土地少、方便操作等特點，可單獨使用或與其它的污水處理技術(shù)結(jié)合使用。事實上，目前中國是一個缺水的國家，就目前的資金和技術(shù)而言，大量的污水排放未經(jīng)處理，污染環(huán)境，使得中國的水資源短缺狀況正在惡化。在如今的社會環(huán)境中，這種曝氣生物濾池的新技術(shù)為中國的污水凈化帶來了新的轉(zhuǎn)變。

2曝氣生物濾池的特點

2.1成本投入少，容易操作。由于曝氣生物濾池技術(shù)忽略了二次沉淀過程，因此大大降低了基礎(chǔ)設(shè)施要求，大大降低了投資成本。因此，采用曝氣生物過濾技術(shù)，能夠在保證穩(wěn)定運行的條件上，實現(xiàn)普通過濾器處理污水的處理率，實際效果非常理想[1]。2.2有較高生物濃度。曝氣生物過濾技術(shù)在環(huán)境中使用中等填料，這種生物環(huán)境對于微生物的生長非常有用，并且進一步促進了加工設(shè)備和膜的穩(wěn)定操作。此外，填料的表面隨著許多生物質(zhì)而生長。所以，曝氣生物過濾器中微生物的濃度是污水和污泥的幾倍，并且這種微生物具有大的容量，這是生物過濾器的體積負荷在某種程度上增加的關(guān)鍵原因。2.3抗沖擊負荷能力較強。按照國內(nèi)外有關(guān)研究報告，曝氣生物濾池有著很強的沖擊負荷的性能，能夠達到一般負荷的2~3倍，而且水質(zhì)在短期的抗負荷沖擊下不會受到很大影響。這種結(jié)果產(chǎn)生的關(guān)鍵原因是過濾材料的生物能量大于其表面積，因此即使在相對強烈的外部沖擊下，過濾材料表面上的生物質(zhì)也可以快速增加，使得它通常是穩(wěn)定的[2]。2.4可以增加充氧效率。根據(jù)粒狀填料提高充氧效率能夠?qū)⒀鯕饫寐侍岣叩?0％~20％，而且可以顯著降低運行成本。產(chǎn)生這一結(jié)果的關(guān)鍵原因是填料和污染物可以達到更理想的接觸條件，提高氧氣在上升期間相互碰撞的可能性，從而產(chǎn)生顯著的充氧效率。2.5組合方式較強。曝氣生物過濾池能夠獨立進行操作，更重要的是，能夠和原始的污水處理方法結(jié)合使用。如果污水的色度、濁度和需氧量等比較低的情況下，僅僅依靠曝氣生物過濾池就可以取得不錯的效果。而這些參數(shù)比較高的情況下，曝氣生物濾池技術(shù)和其它污水處理方法的結(jié)合顯著提高了處理效果[3]。2.6方便進行管理。采用曝氣生物濾池技術(shù)進行污水處理，可有效減少污泥膨脹，顯著提高其抗負荷性能，改變池內(nèi)微生物濃度，提高整體管理的效率，確保了設(shè)備的穩(wěn)定運行。

3曝氣生物濾池的原理

通過適當?shù)难芯浚覀儜摮浞掷眠m當?shù)募庸そ橘|(zhì)，并使用附著生物膜和顆粒填料等常用的介質(zhì)，以充分發(fā)揮生物體的新陳代謝，它還涉及其他影響，如物理過濾以及填料和生物膜的物理吸附，可以在相同的反應器中除去污染物，用于上述各種反應。此外，該技術(shù)還利用先進的技術(shù)設(shè)計，例如利用生物催化氧化反應器的有關(guān)設(shè)計，完成了二次沉淀設(shè)備的消除。實現(xiàn)了硝化和反硝化，并且還可以實現(xiàn)脫氮處理技術(shù)[4]。

4曝氣生物濾池的使用研究

4.1生物膜形態(tài)。在曝氣生物過濾池的穩(wěn)定操作條件下，曝氣生物過濾池的生物膜沿水流方向厚度減小，表面粗糙度和拉伸起伏度降低，并且流入量減少，表面形態(tài)改變，生物膜與排水顯著不同，從水邊到中心的生物膜是厚的，深灰色的，然后漸變很淺，顏色變成棕色，在出水口附近的填料表面具有較少的生物膜并且該層較薄。曝氣生物過濾池的前端可以容納大量的懸浮物，基質(zhì)濃度大，生物膜組分比后端生物膜復雜，表面凹凸不均。4.2微生物群落。曝氣生物過濾池的底物濃度將不時變化，相應的微生物群落將不同。當使用曝氣生物過濾器處理城市廢水時，可以看出濾池中的有機物主要基于黃桿菌、細菌、嗜酸菌和黃單胞菌。芽孢桿菌和大腸桿菌是曝氣生物濾池中生物除氮細菌的主要組成部分[5]。4.3去磷。目前有化學、物理和生物的方法去除磷。常規(guī)的物理方法是電解和反滲透，根據(jù)使用增強的生物方法可以去除97％的總磷，但生物方法的普遍缺點是沒有明顯的效果，去除率不穩(wěn)定，變化較大。目前比較成熟穩(wěn)定的處理技術(shù)是化學加工，該技術(shù)一般是采用金屬鹽法。國內(nèi)外研究人員發(fā)現(xiàn)，曝氣生物濾池中TP的去除效率通常僅有35％~40％，在此基礎(chǔ)上加入化學品去除磷是必要的，實現(xiàn)磷的聚集和沉淀，同時生物過濾在沉淀后除去50％的剩余磷。經(jīng)由化學強化的方法除磷，除磷效率為85％，出水的TN為8.3mg/L，TP是0.8mg/L。4.4濾料的研究進展。在曝氣生物過濾技術(shù)中，過濾材料起著極其重要的作用，并且根據(jù)過濾材料的比重通常分為浸漬型和懸浮型。目前，國內(nèi)外正在進行大量的研究，如BIOLITES、球形輕質(zhì)陶瓷和EPS等，應用于實踐生產(chǎn)，取得了優(yōu)異的成果[6]。但是，天然沸石的使用仍處于早期階段，在實驗研究中，大多數(shù)學者發(fā)現(xiàn)懸浮式過濾材料有著比較強的去除雜質(zhì)的能力，并且具有優(yōu)越的耐低溫性能，而浸沒式過濾材料在這兩方面具有較差的實用性。此外，一些人認為泡沫球形粘土比其他過濾材料更加適合于曝氣生物過濾池。如今，國內(nèi)的研究主要針對陶粒，陶瓷作為理想的過濾材料，與傳統(tǒng)的過濾材料相比，具有很多優(yōu)點，能夠耐摩擦，合適的密度，粗糙的表面，較高的強度。4.5反硝化。反硝化作用在TN的去除中起著至關(guān)重要的作用。目前生活污水處理廠對排水中的總氮含量要求不高，污水處理廠對TN的去除率很少能達到65％。使用BIOSTYR等輕質(zhì)懸浮類的填充材料在國內(nèi)比較普遍，對其工藝技術(shù)在溫度、回流以及曝氣位置等反硝化研究方面更多。在環(huán)境處于低溫情況下，曝氣生物過濾池被激活，曝氣的生物過濾器被反洗，并且可以顯著抑制亞硝酸鹽細菌的生長。根據(jù)有關(guān)的研究表明，高氮含量顯著提高了固定的碳源的反硝化作用[7]。

5結(jié)束語

國內(nèi)的曝氣生物濾池技術(shù)還處在初始研究階段，同一些發(fā)達的國家比起來仍存在很大的差距。所以，我們應該意識到自己的缺點，慢慢發(fā)現(xiàn)曝氣生物濾池技術(shù)的缺點，并不斷改進該技術(shù)，給予足夠的重視。需要加大對于曝氣生物過濾技術(shù)的投入，積極的引入國際上的先進技術(shù)以及經(jīng)驗，逐漸的消化、吸收以提升我國曝氣生物濾池的水平，有必要促進技術(shù)的不斷進步和創(chuàng)新，盡快達到更高的水平。

參考文獻

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[2]孫揚平，董京文.文昌污水處理廠曝氣生物濾池工藝研究[J].環(huán)境科學與管理，2007，32（7）：77-79.

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[4]邱光磊，向連城，宋永會，等.曝氣生物濾池用于分散型污水處理及其動力學淺析[J].環(huán)境污染與防治，2007，29（3）：204-207.

[5]鐘木喜.污水處理中曝氣生物濾池的使用研究[J].化工管理，2016（3）：156-157.

[6]曾裕昌，曾勇.某污水處理廠曝氣生物濾池基坑支護方案選擇[J].廣東土木與建筑，2004（9）：32-33.

[7]沈樂斌，喻冬冬.污水處理中曝氣生物濾池的使用研究[J].中華民居（下旬刊），2014（6）.

作者:唐清 單位:廣東合誠環(huán)境工程有限公司