王彥平

摘 要：曝氣生物濾池是將生物氧化、生物絮凝、生物吸附過(guò)濾結(jié)合在一起，之后通過(guò)沖洗和再生環(huán)節(jié)，然后經(jīng)過(guò)濾池周期性的運(yùn)動(dòng)從而凈化水質(zhì)，對(duì)污水進(jìn)行相應(yīng)的處理。生物濾池是整個(gè)系統(tǒng)的核心，是對(duì)污水進(jìn)行處理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。生物濾池中最主要的是濾料中生物菌群的生長(zhǎng)，所以對(duì)濾池進(jìn)行調(diào)料的工作十分重要，是整個(gè)技術(shù)的關(guān)鍵和核心，稍有不慎就會(huì)影響污水處理的效果。本文主要對(duì)濾池填料的過(guò)程進(jìn)行研究，以其優(yōu)化填料的選擇和進(jìn)行過(guò)程，提高水處理的效果。

關(guān)鍵詞：曝氣；生物濾池；填料；材質(zhì)；形式

填料的選擇是濾池設(shè)計(jì)和出水水質(zhì)的關(guān)鍵因素；填料的類型、粒徑、密度、高度對(duì)曝氣生物濾池的效能有重要影響。填料的特性主要取決于材料自身的特點(diǎn)。根據(jù)污水處理的實(shí)際需要以及生物濾池自身的特點(diǎn)，填料的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)具有比表面積大、空隙率高、硬度高、有布水布?xì)夂颓懈顨馀莸墓δ?。同時(shí)填料的分子結(jié)構(gòu)要穩(wěn)定、具有耐腐蝕性的特點(diǎn)等。

1 曝氣生物濾池對(duì)填料的要求

對(duì)于曝氣生物濾池而言，由于沖洗時(shí)強(qiáng)度高，水流阻力大，對(duì)濾料的選擇一般選用水力性能良好的粒狀濾料，粒狀濾料又分為規(guī)則和不規(guī)則兩種。對(duì)于濾料的材質(zhì)，主要有塑料、砂、褐煤、沸石、爐渣、活性炭、焦炭、陶粒和火山巖等。對(duì)于各種濾料用于工程實(shí)踐的研究，國(guó)內(nèi)一直在進(jìn)行，生物濾料具有特殊的要求，應(yīng)符合一定的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

1.1 比表面積大

由于生物濾池自身的特點(diǎn)，要求填料的比面積大，具體來(lái)講就是比表面積大、開(kāi)孔空隙率高的多孔惰性濾料。這樣的填料有利于生物菌群的生長(zhǎng)，同時(shí)有利于保持一定數(shù)量的微生物量，便于微生物群的代謝以及廢物的傳輸。要符合這些要求，表面粗糙、多孔的填料掛膜較快是十分理想的選擇。同時(shí)為了微生物的附著和固定，填料還要具有電荷和親水屬性。

1.2 物理特征和機(jī)械性能適于反沖洗

生物濾池是一個(gè)不斷循環(huán)的過(guò)程，所以填料要具有反沖洗的特性，填料的密度直接影響著反沖洗的性能，密度太大或是太小對(duì)反沖洗都不利，所以要注意填料的密度。一般來(lái)講，填料應(yīng)具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，這是因?yàn)樵谏餅V池中會(huì)不斷受到磨損，太容易磨損會(huì)導(dǎo)致填料的作用和性能下降。所以應(yīng)該選擇較好的硬度，這樣的填料不會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間使用發(fā)生變形。最后濾料還要具有一定的耐腐蝕性，符合長(zhǎng)期使用的標(biāo)準(zhǔn)。

濾料具有一定的空隙率及粗糙度有利于微生物的附著、生長(zhǎng)，這樣才能保證固著微生物的量，防止微生物的脫落，保證生物濾池對(duì)微生物量的要求，確保凈水效果達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。

1.3 化學(xué)生物穩(wěn)定性好

生物膜在生物濾池中不斷進(jìn)行代謝，代謝過(guò)程會(huì)產(chǎn)生許多代謝物，這些代謝物成分比較復(fù)雜，有可能會(huì)對(duì)濾料產(chǎn)生腐蝕作用，進(jìn)而影響凈水的效果，所以生物濾料要具有耐腐蝕性的特點(diǎn)，必須具有一定的化學(xué)穩(wěn)定性和抗腐蝕性，否則有可能造成二次污染。

2 填料對(duì)曝氣生物濾池發(fā)展的影響

填料作為曝氣生物濾池的核心組成部分，對(duì)生物濾池的作用具有直接的影響，甚至?xí)绊懙秸麄€(gè)污水的處理過(guò)程。曝氣生物濾池根據(jù)進(jìn)化出現(xiàn)了3種，分別是BIOCARBONE、BIOFOR和BIOSTYR，三種都具有自身的特點(diǎn)，采用的填料各不相同。BIOCARBONE采用的是石英砂粒；BIOFOR采用的是輕質(zhì)陶粒；BIOSTYR采用的則是密度比水小的聚苯乙烯球形顆粒。石英砂粒由于密度大、比表面積、孔隙率小，這些特點(diǎn)決定了濾池的負(fù)荷低，凈水效果差。輕質(zhì)陶粒和聚苯乙烯作填料時(shí)，由于密度小、比表面積、孔隙率大、生物量大，因此濾池負(fù)荷較大，水頭損失較小。后兩種是目前最常用的，比第一種具有明顯的優(yōu)越性，但是成本稍微要高。

3 曝氣生物濾池填料存在問(wèn)題及發(fā)展方向

3.1 工藝應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)的填料問(wèn)題

（1）填料粒徑不均勻，破碎的填料或小填料比較多。造成反沖洗困難，填料有效空間過(guò)小，填料層外孔隙被占用，影響生物膜的正常生長(zhǎng)，也造成污水在填料中的實(shí)際停留接觸時(shí)間縮短，從而影響處理效果。

（2）填料堆積容重。填料堆積容重過(guò)大固然不好，但由于填料加工過(guò)程不同，有些填料是用天然頁(yè)巖等材料制成的，導(dǎo)致填料堆積容重過(guò)輕；燒制填料燒制所用成孔劑用量過(guò)多，溫度控制不當(dāng)也會(huì)造成填料堆積容重過(guò)輕。

這類填料應(yīng)控制填料堆積容重，使其不因反沖洗而流失，控制其破碎磨損率及筒壓強(qiáng)度使其不易破碎磨損。針對(duì)燒制填料應(yīng)控制燒結(jié)溫度和成孔劑的添加量，以保證產(chǎn)品質(zhì)量，使用單位應(yīng)加強(qiáng)對(duì)每批次產(chǎn)品的到貨質(zhì)量控制。作為輔助控制，應(yīng)在反沖洗排水渠前端設(shè)置柵形紊流擋板，以防止填料流失。通常曝氣生物濾池設(shè)計(jì)填料裝填高度都達(dá)3m以上，有的工程填料裝填高度甚至達(dá)到4m以上，濾池的流態(tài)又以上向流居多，裝填高度過(guò)高加大了濾池反沖洗的難度。而據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，碳化濾池對(duì)有機(jī)物的截留和降解最主要集中在填料層下部2m以下的空間，而曝氣生物濾池又以碳化濾池（以去除BOD為主要處理目的，通常用于一級(jí)生物濾池）截污最多，反沖洗最為困難，所以碳化濾池的填料裝填高度不宜設(shè)置得過(guò)高。而硝化濾池因?yàn)V池進(jìn)水懸浮物濃度已經(jīng)比較低，反沖洗比較容易，填料裝填高度則不必過(guò)低。

3.2 曝氣生物濾池填料的發(fā)展方向

（1）研究填料對(duì)污染物去除的影響及污染物去除機(jī)制。生物濾池內(nèi)部的代謝以及污染問(wèn)題沒(méi)有得到完全的研究，許多問(wèn)題有待進(jìn)一步明確。

（2）開(kāi)發(fā)以天然材料為主要成分的無(wú)機(jī)填料，如輕質(zhì)陶粒的研究開(kāi)發(fā)。以天然材料為原料的無(wú)機(jī)填料可以克服合成的高分子填料與微生物之間相容性較差的問(wèn)題，但是強(qiáng)度和密度的問(wèn)題尚無(wú)有效的克服手段。

（3）尋求改善填料性能的工藝和方法需要進(jìn)一步改進(jìn)。

（4）利用污染環(huán)境的廢棄物如粉煤灰、污泥等開(kāi)發(fā)新型填料的生產(chǎn)工藝和方法方面的研究。

（5）制定適于曝氣生物濾池的填料標(biāo)準(zhǔn)有待進(jìn)一步完善。

參考文獻(xiàn)

[1]朱樂(lè)輝.污水處理新工藝——曝氣生物濾池[J].世界環(huán)境，2000，（1）：34-37.

[2]張忠波，陳呂軍，胡紀(jì)萃.新型曝氣生物濾池-Biostyr[J].給水排水，2000，26（6）：15-19.