楊書(shū)銘
( 北京紡織科學(xué)研究所 )

本文就廢水生物膜法中，生物接觸氧化池及塔式生物濾池采用半軟性填料的設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)行等問(wèn)題，提出一些看法和建議。

一、設(shè)計(jì)參數(shù)

半軟性填料的設(shè)計(jì)負(fù)荷，主要取決于待處理廢水的有機(jī)污染物指標(biāo)。根據(jù)我們?cè)囼?yàn)及工程設(shè)計(jì)，以及國(guó)內(nèi)若干采用半軟性填料的廢水治理工程調(diào)查資料統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)提出下列設(shè)計(jì)參數(shù)供參考，見(jiàn)表1、表2。
生物接觸氧化池設(shè)計(jì)參數(shù) 表1

塔式生物濾池設(shè)計(jì)參數(shù) 表2

為了使半軟性填料上生長(zhǎng)的生物膜不宜過(guò)厚且容易脫落，表中對(duì)廢水的進(jìn)水濃度有所控制。當(dāng)廢水進(jìn)水濃度超過(guò)表中數(shù)值時(shí)，建議采用部分或全部回流方式，降低進(jìn)水濃度，以保證較長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定運(yùn)行。否則進(jìn)水濃度過(guò)高，耗氧速率過(guò)快，曝氣系統(tǒng)難以保證供氧需要，影響微生物的新陳代謝活動(dòng)，降低其去除效果。
如果廢水可生化性較好，廢水進(jìn)水有機(jī)物負(fù)荷高，在半軟性填料上出現(xiàn)生物膜粘連和增厚現(xiàn)象，則降低了布水、布?xì)庑Ч?shí)際上，使用半軟性填料只是在布水、布?xì)?、生物膜容易生長(zhǎng)和脫落等方面，優(yōu)于目前采用的各種填料。為了保證其正常運(yùn)行，它有一定的適用條件，除了上面提到的有機(jī)物負(fù)荷指標(biāo)外，還需要滿足廢水的pH值、溫度、營(yíng)養(yǎng)平衡等生化處理必須的工作條件。

二、安裝方式及裝填密度

與其它種類(lèi)填料相比，半軟性填料的安裝方式比較靈活，因?yàn)槊總€(gè)填料都是一個(gè)獨(dú)立單元，根據(jù)需要可將若干半軟性填料通過(guò)中心孔及定距管穿成串狀。安裝時(shí)可采用栓掛式或框架式。所謂栓掛式，即上懸掛、下固定方式，栓掛在上下二層預(yù)先埋置的支撐架上，支撐架上每個(gè)支撐桿的間距由所選用的填料直徑尺寸決定，每個(gè)單元填料的縱向間距，可由不同要求長(zhǎng)度預(yù)制定距管控制，填料采用復(fù)合鋼絲串成串后栓結(jié)；所謂框架式，即將填料栓結(jié)在預(yù)制塑料管框架上，框架再置于底部預(yù)埋的支撐架上。
在塔式生物濾池中，可采用栓掛式或框架式安裝方式。栓掛式高度以每段1.0～2.0m為宜；框架式可根據(jù)塔體形狀加工成標(biāo)準(zhǔn)框架塊進(jìn)行組裝；在生物接觸氧化池中，亦可采用栓掛式及框架式二種，由于受到水的浮力的影響，栓掛高度可加大到3m左右。
半軟性填料，目前經(jīng)常采用的為直徑120mm及150mm二種，其在平面布置上可方形或三角形布置，見(jiàn)圖1、圖2、圖3及圖4。填料間縱向垂直距，可采用30～60mm。


其中a、a 1 、b、b 1 由選定填料直徑及間隔距離所決定。通常，a=120～150mm，a 1 =150～180mm，b=110～140mm，b 1 =130～160mm。
進(jìn)水水質(zhì)不同，其填料直徑、裝填密度可參照表3選擇。
表3

在塔式生物濾池中，水流自上至下呈推流狀態(tài)，有機(jī)污染濃度逐漸降低，填料裝填密度可根據(jù)水質(zhì)變化，自塔頂至塔底逐漸變疏，這樣既有利于通風(fēng)，又有利于生物膜脫落，也可降低工程造價(jià)；在生物接觸氧化池中，由于水流呈完全混合狀態(tài)，因此，池體內(nèi)填料可采用同一裝填密度；當(dāng)采用二段法時(shí)，由于二段池體內(nèi)水質(zhì)不同，其每段填料裝填密度亦應(yīng)有差別。

三、使用中應(yīng)注意的問(wèn)題

1.生物膜法處理裝置采用半軟性填料時(shí)，只要進(jìn)水水質(zhì)適宜，裝填密度合理，通風(fēng)或氣水比符合要求，生產(chǎn)運(yùn)行一般是穩(wěn)定的，其有機(jī)污染物去除效率優(yōu)于目前采用的各種填料。在塔式生物濾池中，由于進(jìn)水水質(zhì)及有機(jī)物負(fù)荷選擇合理，填料上生物膜呈黃褐色且較薄，塔底出水分布很均勻，有機(jī)污染物去除率較穩(wěn)定，一般COD cr 去除率在45～60%左右，BOD 5 去除率在80～90%左右。為了保證塔式生物濾池正常運(yùn)行，在填料體積計(jì)算中不僅要考慮有機(jī)污染負(fù)荷，還要考慮水力負(fù)荷以保證水流對(duì)填料表面生物膜的沖刷更新作用。在生物接觸氧化池中，當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)及有機(jī)污染物負(fù)荷選擇合適時(shí)，其有機(jī)物去除率一般COD值為60～70%左右，BOD 5 去除率一般在85～95%。氧化池中的曝氣系統(tǒng)多采用散流曝氣器，也有采用穿孔管曝氣器，由于半軟性填料有良好的布水、布?xì)庑阅?，在池體表面可觀察到細(xì)碎的逸出空氣泡，空氣泡的不斷被切割破碎，增加了空氣中氧的分量的轉(zhuǎn)移率，減少動(dòng)力消耗。
2.生物接觸氧化池中，采用半軟性填料與軟性纖維填料混合裝填有二種情況:一種是半軟性填料與軟性填料互相交叉栓結(jié)；另一種是池體下半部采用半軟性填料，上半部采用軟性填料。這種混合裝填型式，在早期運(yùn)行時(shí)，肉眼觀察生物膜量較明顯，但運(yùn)行一段時(shí)間以后，軟性纖維填料易結(jié)成束狀或球狀，甚而產(chǎn)生厭氣現(xiàn)象，使填料比表面積減少，去除效率下降，給今后填料的更換帶來(lái)困難。另外，這由于二種填料生物膜生長(zhǎng)和脫落情況不同，其總體去除有機(jī)污染物的效果沒(méi)有增加，甚至有所降低。還由于軟性纖維填料結(jié)成束狀和球狀，使重量加大，影響半軟性填料的彈性，使其產(chǎn)生變形，降低了布水、布?xì)庑Ч?