曝气生物滤池浅议

曲 艺

（吉林市辉发河污染防治领导小组办公室 吉林 吉林 132001）

在上世纪九十年代，废水的生物处理过程中，活性污泥就已经得到了很好的运用，曝气生物滤池在当时就已经是更先进的一种污水处理方法了。活性污泥法虽然是一种比较成功的污水处理方法，但是它有一定的局限性，相比之下，曝气生物滤池使用颗粒状介质，在八、九十年代的各种方法中，体现出它的优势，占地面积小、构筑物简单和处理高有机负荷的能力。于是成了现有污水处理工作中较为理想的方法。

在生物学反应器的历史上，曝气在水中的起源可以追溯到曝气反应器发展的开端，曝气反应器使用了紧挨二沉池的浸没的岩板层。那时是把曝气头浸没在水中，把塑料填充物随意填满，可以说是一种简单的设计，但是这种简单的设计，在我们现代的处理设备中仍然在使用着。在数年之后，德国引进了过滤池，为了提高过滤池单位面积或者单位体积内微生物的含量，就采用了比较面积比较大的矿渣，这样一来，含量提高，处理效果也对应的提高了。在现阶段，与其他的固定膜法相比，曝气生物滤池能够实现固体分离，也能实现好氧生物处理，所以可以在一个单一的单元内实现碳的转化、固体过滤和硝化作用，另外，通过改变反应器，利用厌氧区域的反应作用，也能使反硝化作用和磷酸盐发生改变。

为了研究曝气生物滤池系统中特定介质的类型，我通过一个简单的试验模型来说明入水可溶性化学需氧量以及出水可溶性化学需氧量还有反应程度。

首先制作两个相同高度相同直径的反应器，要考虑到设计的直径，因为它起到限制范围的作用。这样的话，范围内的结论值适用于建造更大型的反应器。在反应器的底部中间位置，安装一个五公分左右的过滤器喷嘴，在底部的周围平均安装三个相同的喷嘴，这四个喷嘴用来为处理居民的生活污水曝气。利用形状和大小相同的再循环利用聚丙烯做介质，但是，其中一个漂浮介质是纯粹由聚丙烯组成的、悬浮的、相对密度小于一；另一个是浸没介质，它包含聚丙烯和碳酸钙等，相对密度大于一。设备安装完毕后，把普通居民生活污水通入反应器，开始时，为了让模型的状态处于稳定期，气液比不宜过大，流量也要有一定的限制，大概反应初期的几周之后，运行会达到稳定状态一段时间，这时，每天基本的反冲洗过程会去除多余的微生物。在接下来的稳定期内，小幅增加单位流量，同时，让反应器的处理污水的温度始终维持在一个恒定的温度范围之内，避免温度变化带来的影响。并在每天早上稳定期过后进行取样。需要注意的是，为获得反应器的可溶性化学需氧量曲线，应从支流管道的取样口和出水管，在交叉的时间段取样。在那时测量被过滤的样本和滤液的化学需氧量。

在模型试验的过程中，最大的可溶性化学需氧量去除率可以达到九成，但是当浸入到污水中的介质的化学需氧量去除率稳定值超过一半以上时，并且浮在水面上的介质的化学需氧量稳定值也上升至四分之三时，最大化学需氧量去除率才会下降。待试验模型稳定后，控制污水浸入试验模型的速度，当速度较低时，水中的介质和水面上的介质稳定值都在较高的范围内小幅变化着，并且趋于稳定。但把污水的进入的单位时间内的流量调高时，可溶性化学需氧量去除率也随着流量的调高不断降低，水中的浸没的介质和表面漂浮的介质的化学需氧量去除率基本为原来的一半。根据实验的结果，可以得出典型的化学需氧量的浓度曲线，当液体流入反应器的量和化学需氧量变成限制因素时，曲线的指数是减少的，这也说明了，这时，最大去除率发生在反应器的底部。而后，同一数值的对数图则呈现出接近一次函数的形态，这也正应和了水利知识基础，也就是说，在好氧固定膜反应器中，全部反应比率都是一次函数。