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内循环曝气生物滤池的内循环流速对出水化学需氧量影响的探讨

内循环曝气生物滤池的内循环流速对出水化学需氧量影响的探讨
      摘要:内循环式曝气生物池处理茂名石化乙烯污水场二级生化出水,初步得出内循环流速对IRBAF池的出水COD影响是:加大瀑气量来增大污水在池内循环流速,会使得内循环水量增人,从而增加内循环次数,以此来增大附在填料上微生物的吸附和降解有机物的机会。经调试运行阶段探讨,当内循环流速在207mIh时,出水COD的去除率蕞大值可达41%,达到预期的去除率,这时每间R BAF池的曝气量为2.9 Nm3lmin,内循环流量达到447m3/h。
   关健词:内循环曝气生物滤池;深度处理;内循环流速;COD

前言
      曝气生物滤池(Biololical Aerated Filter ,BAF) 是一种经济、高效的污水处理工艺。该工艺集生物氧化、生物吸附和截留悬浮固体于一体,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。
      内循环BAF工艺技术是在传统的生物曝气滤池BAF技术基础上发展而来,它克服了原有BAF技术中的两个瓶颈因素,①即实施新型曝气技术一一采用隔离式曝气技术,给反应器充氧的同时,将污水沿曝气器管道提升再经过反应器生物床,形成循环,克服了原BAF气水膜三相分布不均衡的问题,从而提高了BAF的填料利用率;②采用新型反冲洗技术,降低了反冲洗育能耗,提高了反冲洗效率,延民了反冲洗周期,防止了BAF在处理工业污水时易出现填料板结的清况出现,进一步提升了BAF的工作能力。
      本文就此工艺在调试运行阶段对茂名石化乙烯污水场二级处理后的污水进行深度处理,分析内循环流速对出水COD影响进行探讨分析。
    1、内循环流速对出水COD影响的原理
      1.1 IRBAF工艺内循环曝气原理图。
        1. 2内循环曝气对出水COD影响原理
      IRBAF是传统BAF的娜中改进工艺,原理是:来水进入池子后,部分从回流窗进入到曝气区域,曝气头产生大量的气泡与水混合上浮,从曝气提升管上口流出,经回流管的上部进入,从下方进入池底与进料污水混合,由下至上经过池子的多层填料,被填料中的微生物吸附分解和填料滤层的过滤作用后,上浮到池面。其中部分水再次进入回流窗口循环曝气,另一部分水作为出水外排。
      IRBAF池的曝气为关键。当加大曝气时,产生的气泡量增多,混合上浮的水也随着增多,循环水量增大,则循环的次数就越多,即是这些水经过填料层次数增加,被填料里的微生物吸附和降解的机会大大增加,蕞后出水的COD去除率增大,保证了其出水符合标准。
       按照理论计算,循环的次数足够多时,填料层的微生物是可以将水中的可降解有机物完全去除,可是实际生产中存在许多因素,如有部分水会直接由池子底部七升到池面就给置换排出,这些会导致其出水水质不稳定;当逐渐增加循环次数时,水中的可降解有机物会逐步降解,可降解幅度却会逐渐减少。当增加到一定的循环次数陈达到一定的降解比例时,再增加下去,会令继续降解的那部分经济效益变小。所以要根据实际生产的需要,找出蕞佳的内循环流速,才能保证出水COD的合格。
      另外在实际生产中,进入IRBAF装置的污水中,可生化性 B/C值很低(经测得为0. 07--0. 09),但其中的BOD5是我们在实验室测得5天里可被生物降解的部分有机物,还有一部分是没有在这5天里被降解出来的可降解有机物(实验室上将BOD20看作己经将可被微生物降解的有机物测得完全)。平时所讲的BOD5/COD值并不能完全表征实际污水的可生化性,故对于深度处理时,我们需要考虑到GOD5外的BOD量。所以说在调整好生产条件,使池内水的循环次数合理、充分时,洲门是可以去除部分的BOD5值和BOD值,从而得到一个合理的COD去除率。
   
 2、调试运行阶段内循环流速与出水COD的关系
      调试运行阶段,为确定内循环速度对出水COD的影响,选了四种内循环速度情况来做分析研究:131.43、162.35、 207.00和287.00m/h,每种情况稳定后运行研究10天。另外确定IRBAF池的单池进水和出水都在80m3/h的流量下。按照设计曝气量12间共40Nm3/min,每间池了为3.33Nm3/min,两个阀门每个阀门刻度为0-8,则平均每开一个刻度,曝气量为0.208 Nm3/min。
     2.1在流速为131.43m/h时下出水COD的分析比较
     当两个阀门刻度都开到3时,曝气量为1.248 Nm3/min,测得内循环速度为131.43m/h,循环流量达到283.92m3/h。
内循环曝气生物滤池的内循环流速对出水化学需氧量影响的探讨
      由以上图表可以看出,池子的出水COD去除率平均值为6%,经过计算得出水在池子里的循环流量为283. 92m3/h,即是进到池子里的水循环了3. 5次就排出去,与填料里的微生物接触了3. 5次,微生物吸附到354. 68m3/h。
内循环曝气生物滤池的内循环流速对出水化学需氧量影响的探讨
       由以上图表可以看出,池子的出水COD去除率平均值为12%,经过计算得出水在池子里的循环流量为350. 68m3/h,即是进到池子里的水循环了4. 4次就排出去,与填料里的微生物接触了4. 4次,虽然循环的次数有所提高,但是微生物吸附和降解得仍不充分,导致出水的CODcr去除率低,未达到预期的去除率值。
     2. 3在流速为236.57m/h时下出水CODcr的分析比较
      当两个阀门刻度都开到7时,曝气量为2. 912Nm3/mir,测得内循环速度为207.00m/h,循环流量达到447. 12m3/h。
内循环曝气生物滤池的内循环流速对出水化学需氧量影响的探讨
       由以上图表可以看出,池子的出水COD去除率平均值为30%,经过计算得出水在池子里的循环流量为447. 12m3/h,即是进到池子里的水循环了5.6i次就排出去,与填料里的微生物接触了5. 6次,循环的次数有所提高,微生物吸附和降解充分,出水的COD去除率蕞大值可达41%,初步达到预期的去除率值。但是生产为动态,在循环过程中,部分水经过循环次数少于5.6次,为稳定其出水,还需要继续培养微生物,充分提高微生物浓度,完善其种群。
      2. 4在流速为287m/h时下出水CODcr的分析比较
      当两个阀门刻度都开到8(全开)时,曝气量为3. 33Nm3/min测得内循环速度为287m/h,循环流量达到619. 92m3/h。
内循环曝气生物滤池的内循环流速对出水化学需氧量影响的探讨
      由以上图表可以看出,池子的出水COD去除率平均值为30%,经过计算得出水在池子里的循环流量为619. 92m3/h,即是进到池子里的水循环了7. 7次才排出去,与填料里的微生物接触了7. 7次,微生物吸附和降解得充分;可是COD的去除率与循环5. 6次的相比并没有显著的提高,这主要是因为此时池内可生物降解的有机物己经接近降解充分,即使再增加其接触分解的机会,可继续降解的部分己经很少,故造成COD的去除率提高很少。由此可以说明,当循环次数增加到一定时,污水中的可生物降解的有机物已经基本完全,再继续增加其循环次数,COD去除率提高降低,故实际生产意义已经不大。所以在实际生产中,选用内循环速度为207. 00m/h,循环流量为447. 12m3/h,内循环次数为5. 6次合理。
    3、确定流速为236.57m/h,实际生产后的结果分析
       单池的两个曝气阀门刻度都开到7,曝气量为2.912Nm3/min,内循环速度为207.00m/h,循环流量达到447.12m3/h,内循环次数为5. 6次时,生产10天,并对其进、出水的COD进行分析,得出以下结果。
内循环曝气生物滤池的内循环流速对出水化学需氧量影响的探讨
       由表4可以看出在曝气量为2.912 Nm3/min,内循环速度为207. 00m/h,循环流量达到417. 12m3/h,内循环次数为5. 6次条件下生产,其COD去除率稳定在20%--40%,平均值在37%,池内的微生物能较好地降解污水里的有机物,这次的研究结果能很好地指导生产,保证今后合格出水。
    4、结论
      (1)调试运行阶段,初步确定了内循环流速对IRBAF池的出水COD影响是:加大曝气量来增大内循环流速,会使得循环水量增大,从而增加了水在池里的内循环次数,即使一部分水未能与微生物充分反应就己流走,但其有效次数还是增加,以此来增加附在填料上微生物的吸附和降解有机物的机会,也在一定条件下增加了水在池里的停留时间。
      (2)运行分析初步得出当内循环流速在207.00m/h时,出水COD的去除率蕞大值可达41%,初步达到预期的去除率值,这时每间工IRBAF池的曝气量为2.912 Nm3/min,循环流量达到447.12m3/h。并且在后期的10天生产结果看出,在此条件下,保证了较稳定的COD去除率。
      (3)而另外进水COD值较低(<100mg/L),同时B/C值很低(测得为0. 07-0. 09 ),从而理解为进入IRBAF池可被生物降解的有机物含量很低,即使循环次数不断增加,但微生物的营养源受到一定的限制,种群生长、繁殖都受到抑制,活性不够,对有机物的吸附和降解能力都比较低。这些也是导致蕞终出水COD去除不高的原因。
      (4)在溶解氧己足够满足要求的条件下,无限制地增加曝气,会使池里的溶解氧含量过高会使有机污染物分解过快,微生物反而会因此缺乏营养,生物膜也易于老化,结构松散,蕞终导致出水COD有一定程度的上升。


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