二段曝气生物滤池处理生活污水的试验研究

刘雪峰

摘 要：随着经济的快速发展和生活水平的提升也越来越高，人们日常生活中排放的污水量也越来越多，怎样对这些生活污水进行有效地处理更是成为了当今社会发展的关键难题之一。本文主要对二段曝气生物滤池处理生活污水进行了试验研究，希望通过本文的研究能够为我国生活污水的处理工作起到一定的推定作用。

关键词：二段曝气生物滤池；生活污水处理；实验研究

生物滤池是一种应用开发时间比较长上的生活污水处理技术，其利用生物膜的功能可以花费比较少的成本但是比较高效的完成生活污水处理。而在最近这些年，因为科学技术的快速发展进步，相关研究人员更是在此基础之上研究出了曝气生物滤池这种新的污水处理技术，而且已经开始应用并取得了優秀的效果。

一、试验装置及方法介绍

（一）试验装置介绍

本次实验所使用的二段曝气生物滤池的装置组成情况如图1所示，其滤池直径为100毫米，高约2米，上层填料高约0.5米5，下层填料高约1米，装置中间位置有承托层起到分隔作用，并且在承托层以及装置底部位置均设有进出口2处，所使用的曝气方式都是穿孔管的方式，水自上而下流动。并利用气水联合的方式进行反冲洗工作，其工作参数为：时间约在10到15分钟之间，每小时需要消耗水资源40到60升，气每小时需要100L。

（二）试验方法介绍

本次实验用水选择的是哈工大第二校区里面的检查井中的生物污水，经过测量得到这些生活污水的PH值在6.8～7.5之间，每升污水含有CODCr的数值约为163～310毫克，SS含量约为134～220毫克，TN元素含量约为49～80毫克，而TP含量约为8.8毫克左右。在完成对滤池填料的挂膜驯化工作之后，需要对供气量以及供水量进行有效控制，保证它们可以连续的工作，并根据标准方法完成对进出水的pH值、TP、TN、SS、CODCr等含量的测量。

二、试验结果与讨论

（一）生物膜的形成及分析

反应器里面填料身上所附着生物膜中的微生物所发生的氧化分解就是二段曝气生物滤池处理污水的主要工作原理，而且其还会沿着水流顺流而下进行分级捕食，同时生物膜内部同样具有反硝化作用。所以反应器是否可以正常工作和生物膜的形成与培养有着密不可分的联系。本次实验的方式选择先进行7d的闷曝培养，并在每小时进水1.2L以及气水比3： 1的情况下直接进行曝气处理，这个时候使用显微镜对其进行观察得到以下结果，在填料的生物膜上有着大量的线状细菌、线虫、轮虫、变形虫、草履虫以及钟虫等微生物，并且肉眼观看生物膜是呈现透明并且浅黄色的，同时在它的边缘有着丝条状絮体存在，其膜的厚度大约为75微米，并且出水相对来讲也十分稳定。到这个时候挂膜工作就已经全面完成了。

（二）实验结果分析

第一，和生物滤池相比，二段曝气生物滤池利用分段曝气的方式，使其反应器里面的填料上所附着的微生物的氧化分解作用得到了进一步的提升加强，并且使各项因子的潜力发挥到了机制，可以更加高速有效地完成污水处理工作。

第二，通过二段曝气生物滤池完成了生活污水处理工作之后，经过测量之后发现生活污水中各种元素都出现了大量的下降，在出水时，CODCr浓度由进水时的每升163～310毫克下降到了每升22.5～29.5毫克，去除率超过了88.6%，最高去除率甚至达到了将近90.5%，而出水时的SS含量则由每升134～220毫克下降到了18～ 26毫克，去除率达到了94.5%；而且这种生活污水处理方式还有着十分优秀的脱氮能力，TN的去除率达到了38.7个百分点。

第三，经过研究发现，选择中孔塑料球作为二段曝气生物滤池的填料，操作更加方便，同时可以在最短的时间内完成挂膜，操作简单，同时其相比其它材料表面积更大，同时也有着相对更高的空隙率，可以附着的生物数量更多，抗冲击能力也十分优秀，是一种成本低但工作效率高的生物滤料。

第四，相对来讲二段曝气生物滤池的结构组成更加的简单，也不需要很大的面积，并且处理之后的出水不需要再次进行二次沉淀就可以直接使用，运行管理起来十分轻松，同时工作效率有比较高，消耗的能源比较少，属于一种低成本、高效率、简单方便的生活污水处理方式。

（三）供气量对处理效果的影响

和其他生物滤池技术相比二段曝气生物滤池在对生活污水进行处理的时候，其工作效率会受到供气量比较大的影响，尤其是一旦下部进气口出现供气量太大情况的时候，其污水处理成效会出现特别显著的下滑。因此，在通过二段曝气生物滤池对生活污水进行处理的时候需要保证气水比在1： 1左右。如果进入量发发生增加的时候，应该根据进水情况增加上方进气口的供气量，保证供氧充足。

（四）水力停留时间对处理效果的影响

还有一种会对二段曝气生物滤池生活处理效果产生影响的重要因素就是水力停留时间。而且如图2所示，随着水力停留时间的增加，污水中TN、SS以及CODCr等元素的平均去除率也会发生同步增长的情况，而且当水力停留时间超过4.9h以后，生活污水中TN、SS以及CODCr等元素平均去除率分别约为为26.8%、73.8%、78.4%。这种情况也证明了在本次实验中对HRT进行适当的延长可以使二段曝气生物滤池对生活污水处理的效果得到有效提升。

三、结束语

总而言之，随着时代的发展和社会的进步，未来人们的所排出的生活污水数量必将越来越多，但是我国的水资源是有限的，所以，必须通过有效地污水处理技术对污水进行处理，使其能够得到重复利用，而二段曝气生物滤池技术就是一种高效的污水处理方式，最大程度的利用这些技术可以更好的实现水资源的循环利用，为我们国家的可持续发展贡献更大的力量。

参考文献

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