廢水深度處理臭氧氧化-BAF技術(shù)

廢水深度處理臭氧氧化-BAF技術(shù)廢水深度處理臭氧氧化-BAF技術(shù)

具有高效、擁有良好的出水水質(zhì)、占地面積較小等優(yōu)勢的BAF實(shí)現了微生物處理與固液分離的有機結合，當前已被普及應用于一些國家的污水處理領(lǐng)域，在我國這一技術(shù)也備受關(guān)注，擁有良好的發(fā)展空間。當前，這一技術(shù)已被劃入我國鼓勵發(fā)展的環(huán)境保護技術(shù)目錄中。筆者對不同行業(yè)領(lǐng)域內BAF的研究與應用情況進(jìn)行了研究，進(jìn)而起到一定借鑒作用。具體涉及到了焦化、印染、石化、市政等領(lǐng)域。

　　1、BAF的工藝特點(diǎn)

　　BAF對于污染物的去除作用主要是通過(guò)填料的吸附與過(guò)濾功能以及微生物降解作用來(lái)實(shí)現的。其填料表層分布有10～15g/L的微生物量，其水力以及容積負荷均較大，池體占地面積以及池容積均較小，對于占地面積受到一定限制的場(chǎng)合而言，極其適用。

　　有著(zhù)顯著(zhù)空間梯度特點(diǎn)的BAF菌群可在反應器內逐一實(shí)現硝化、脫碳功能，清除氨氮以及有機污染物。與此同時(shí)，在廢水提標改造與深度處理中，可實(shí)現固體與液體的分離，出水SS大都比10mg/L小的填料可用作其末端水質(zhì)保障設備。

　　可持續切割氣泡。最終生成小氣泡的BAF的粒狀填料使得氣液接觸面積大幅增加，實(shí)現氧的高效傳質(zhì)，使氧利用效率高達25%，因此在相同條件下其曝氣量小，并能有效控制成本。不存在污泥膨脹問(wèn)題的BAF鮮有產(chǎn)生異味，可便捷地進(jìn)行運行管理。以半封閉、封閉結構居多的BAF在發(fā)生生化反應時(shí)，不易因外界溫度變化而改變，對于寒冷地區而言，較為適用。

　　廢水的有機物負荷往往會(huì )在其經(jīng)過(guò)二級生化處理以后降低，水中殘余的有機物往往以生物降解難度較大的有機物居多，因此COD往往難以通過(guò)直接采用BAF工藝而有效去除。而能夠有效將大分子有機物轉變?yōu)榉肿淤|(zhì)量較小的化學(xué)氧化能夠提升二級處理出水中有機物的可生化性，廢水深度處理的效率會(huì )在采用BAF工藝后大幅提升。在廢水處理中，憑借著(zhù)無(wú)二次污染、不會(huì )生成污泥、快速反應、氧化能力強等優(yōu)勢，臭氧的應用愈發(fā)成為人們的關(guān)注焦點(diǎn)。

　　2、影響B(tài)AF工藝運行效果的主要因素

　　2.1 填料類(lèi)型

　　BAF中的填料由聚苯乙烯小球、聚氯乙烯等有機填料以及焦炭、陶粒、石英砂等無(wú)機填料構成。掛膜以及過(guò)濾效果均會(huì )受到粗糙度、填料粒徑等因素的影響。近期以來(lái)，一些研究人員對“以廢治廢"這一利用廢棄物制備填料的方式進(jìn)行了相關(guān)研究，該研究具有重大意義。

　　2.2 容積負荷

　　對于BAF而言，其脫碳、硝化的實(shí)現會(huì )受到容積負荷的重大影響，進(jìn)水基質(zhì)濃度與其生物的空間分布密切相關(guān)。生物量以及生物活性均會(huì )隨著(zhù)有機物濃度的增大而增加。但相較于硝化菌而言，異養菌在競爭中略勝yi籌，因此在去除COD、氨氮的過(guò)程中，容積負荷分別會(huì )帶來(lái)較小、較大影響。

　　2.3 水力負荷

　　在為污染物與生物膜間的傳質(zhì)起到一定促進(jìn)作用的同時(shí)，水力負荷的增加會(huì )縮短水力停留時(shí)間，無(wú)益于氨氮的去除以及硝化菌屬的生長(cháng)。針對降解難度較大的工業(yè)廢水處理，應結合類(lèi)似工程的運行經(jīng)驗、試驗情況來(lái)確定水力負荷。

　　2.4 氣水比

　　BAF中微生物的生長(cháng)、代謝離不開(kāi)溶解氧，而這一成分可通過(guò)曝氣系統來(lái)供應，在對曝氣量進(jìn)行調節的過(guò)程中，氣水比值是其核心參數。BAF中氧在生物膜內的傳遞速度會(huì )隨著(zhù)氣水比值升高而增加，能夠為微生物的氧化分解起到一定促進(jìn)作用。常況下，氣水比應為(1～3)∶1。

　　2.5 反洗方式和強度

　　在對BAF是否需進(jìn)行反洗進(jìn)行判斷的過(guò)程中，往往會(huì )采用兩種方法：(1)觀(guān)察出水水質(zhì)是否惡化、SS濃度是否上升;(2)觀(guān)察池內水頭損失是否變大。大都會(huì )以15～25、20～70m/h的水速、氣速采用氣-水聯(lián)合反沖的方式進(jìn)行反洗，其周期大都介于一天至兩天之間。在二級、三級處理工藝中，生物量的增速分別較為快速、緩慢。在BAF分別被用于二種處理工藝時(shí)，其反省周期分別具有較短、較長(cháng)的特點(diǎn)。

　　3、廢水深度處理中臭化-BAF的應用

　　在實(shí)踐運營(yíng)階段，臭氧的制備成本較為高昂，單獨使用臭氧來(lái)進(jìn)行廢水處理會(huì )使成本大幅增加。相較之下，生物處理技術(shù)的優(yōu)勢就相當明顯了，它不但能降低處理成本，并且能高效地處理多樣化的有機污染物。因此在實(shí)踐階段，針對降低難度較大的有機物，為了使之轉變?yōu)榭山到饣衔锎蠖紩?huì )使用臭氧。隨后再利用較為經(jīng)濟的BAF技術(shù)進(jìn)一步減小COD濃度，進(jìn)而將兩種技術(shù)有機結合起來(lái)，使之兼具成本低廉、高效處理的優(yōu)勢。當前，該項復合工藝已被普及應用于造紙、焦化等領(lǐng)域內的廢水處理中。

　　3.1 食品添加劑廢水處理中，臭化-BAF的應用

　　對于生產(chǎn)酵母、蛋糕油等多樣化產(chǎn)品的食品添加劑公司而言，其生產(chǎn)所排放的廢水含有一些降低難度較大的污染物，有機物深度偏高、易于變化，其廢水水質(zhì)較為復雜。通過(guò)采用臭氧氧化-BAF工藝對某食品添加劑公司生產(chǎn)車(chē)間所排放的廢水進(jìn)行深度處理后，取得了良好的成效，COD去除率高達85%。

　　3.2 紡織印染廢水中臭化-BAF的應用

　　針對廣東省某紡織品有限公司的二級生化后的印染廢水，*寧，汪曉軍采用臭氧氧化-BAF工藝進(jìn)行了深度處理。實(shí)踐經(jīng)驗表明，這一系統處理工藝能夠高效處理印染廢水，出水水質(zhì)能夠符合相關(guān)要求。

　　3.3 生活污水中臭化-BAF的應用

　　針對臭氧氧化-BAF對生活污水二級出水的處理特點(diǎn)，王樹(shù)濤，馬軍等人采用臭氧預氧化/BAF聯(lián)合工藝對其相關(guān)實(shí)驗研究。實(shí)驗結果表明在接觸時(shí)間為4min、臭氧投量為10mg/L的情況下，該工藝對NH3-N的去除率高達90%、對COD的去除率高達58%。

　　3.4 垃圾滲濾液中臭化-BAF的應用

　　含有各類(lèi)有毒害作用的無(wú)機物與有機物，水質(zhì)復雜的垃圾滲濾液在進(jìn)行生化、物化處理以后，水中殘余的有機物大都為降解難度較大的有機物。對于采用生化法處理難度較大的滲濾液而言，臭氧-BAF工藝的*優(yōu)勢也就不言而喻了。

　　通過(guò)將某垃圾填埋場(chǎng)垃圾滲濾液作為實(shí)驗研究對象，王開(kāi)演，汪曉軍等人采用臭氧-BAF工藝對其進(jìn)行了深度處理、實(shí)驗研究，出水水質(zhì)與我國一級排放標準相符。