廢水深度處理臭氧氧化-BAF技術(shù)

　　具有高效、擁有良好的出水水質(zhì)、占地面積較小等優(yōu)勢(shì)的BAF實(shí)現(xiàn)了微生物處理與固液分離的有機(jī)結(jié)合，當(dāng)前已被普及應(yīng)用于一些國(guó)家的污水處理領(lǐng)域，在我國(guó)這一技術(shù)也備受關(guān)注，擁有良好的發(fā)展空間。當(dāng)前，這一技術(shù)已被劃入我國(guó)鼓勵(lì)發(fā)展的環(huán)境保護(hù)技術(shù)目錄中。筆者對(duì)不同行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)BAF的研究與應(yīng)用情況進(jìn)行了研究，進(jìn)而起到一定借鑒作用。具體涉及到了焦化、印染、石化、市政等領(lǐng)域。

　　1、BAF的工藝特點(diǎn)

　　BAF對(duì)于污染物的去除作用主要是通過(guò)填料的吸附與過(guò)濾功能以及微生物降解作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的。其填料表層分布有10～15g/L的微生物量，其水力以及容積負(fù)荷均較大，池體占地面積以及池容積均較小，對(duì)于占地面積受到一定限制的場(chǎng)合而言，極其適用。

　　有著顯著空間梯度特點(diǎn)的BAF菌群可在反應(yīng)器內(nèi)逐一實(shí)現(xiàn)硝化、脫碳功能，清除氨氮以及有機(jī)污染物。與此同時(shí)，在廢水提標(biāo)改造與深度處理中，可實(shí)現(xiàn)固體與液體的分離，出水SS大都比10mg/L小的填料可用作其末端水質(zhì)保障設(shè)備。

　　可持續(xù)切割氣泡。最終生成小氣泡的BAF的粒狀填料使得氣液接觸面積大幅增加，實(shí)現(xiàn)氧的高效傳質(zhì)，使氧利用效率高達(dá)25%，因此在相同條件下其曝氣量小，并能有效控制成本。不存在污泥膨脹問(wèn)題的BAF鮮有產(chǎn)生異味，可便捷地進(jìn)行運(yùn)行管理。以半封閉、封閉結(jié)構(gòu)居多的BAF在發(fā)生生化反應(yīng)時(shí)，不易因外界溫度變化而改變，對(duì)于寒冷地區(qū)而言，較為適用。

　　廢水的有機(jī)物負(fù)荷往往會(huì)在其經(jīng)過(guò)二級(jí)生化處理以后降低，水中殘余的有機(jī)物往往以生物降解難度較大的有機(jī)物居多，因此COD往往難以通過(guò)直接采用BAF工藝而有效去除。而能夠有效將大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)榉肿淤|(zhì)量較小的化學(xué)氧化能夠提升二級(jí)處理出水中有機(jī)物的可生化性，廢水深度處理的效率會(huì)在采用BAF工藝后大幅提升。在廢水處理中，憑借著無(wú)二次污染、不會(huì)生成污泥、快速反應(yīng)、氧化能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，臭氧的應(yīng)用愈發(fā)成為人們的關(guān)注焦點(diǎn)。

　　2、影響B(tài)AF工藝運(yùn)行效果的主要因素

　　2.1 填料類型

　　BAF中的填料由聚苯乙烯小球、聚氯乙烯等有機(jī)填料以及焦炭、陶粒、石英砂等無(wú)機(jī)填料構(gòu)成。掛膜以及過(guò)濾效果均會(huì)受到粗糙度、填料粒徑等因素的影響。近期以來(lái)，一些研究人員對(duì)“以廢治廢”這一利用廢棄物制備填料的方式進(jìn)行了相關(guān)研究，該研究具有重大意義。

　　2.2 容積負(fù)荷

　　對(duì)于BAF而言，其脫碳、硝化的實(shí)現(xiàn)會(huì)受到容積負(fù)荷的重大影響，進(jìn)水基質(zhì)濃度與其生物的空間分布密切相關(guān)。生物量以及生物活性均會(huì)隨著有機(jī)物濃度的增大而增加。但相較于硝化菌而言，異養(yǎng)菌在競(jìng)爭(zhēng)中略勝一籌，因此在去除COD、氨氮的過(guò)程中，容積負(fù)荷分別會(huì)帶來(lái)較小、較大影響。

　　2.3 水力負(fù)荷

　　在為污染物與生物膜間的傳質(zhì)起到一定促進(jìn)作用的同時(shí)，水力負(fù)荷的增加會(huì)縮短水力停留時(shí)間，無(wú)益于氨氮的去除以及硝化菌屬的生長(zhǎng)。針對(duì)降解難度較大的工業(yè)廢水處理，應(yīng)結(jié)合類似工程的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)、試驗(yàn)情況來(lái)確定水力負(fù)荷。

　　2.4 氣水比

　　BAF中微生物的生長(zhǎng)、代謝離不開溶解氧，而這一成分可通過(guò)曝氣系統(tǒng)來(lái)供應(yīng)，在對(duì)曝氣量進(jìn)行調(diào)節(jié)的過(guò)程中，氣水比值是其核心參數(shù)。BAF中氧在生物膜內(nèi)的傳遞速度會(huì)隨著氣水比值升高而增加，能夠?yàn)槲⑸锏难趸纸馄鸬揭欢ù龠M(jìn)作用。常況下，氣水比應(yīng)為(1～3)∶1。

　　2.5 反洗方式和強(qiáng)度

　　在對(duì)BAF是否需進(jìn)行反洗進(jìn)行判斷的過(guò)程中，往往會(huì)采用兩種方法：(1)觀察出水水質(zhì)是否惡化、SS濃度是否上升;(2)觀察池內(nèi)水頭損失是否變大。大都會(huì)以15～25、20～70m/h的水速、氣速采用氣-水聯(lián)合反沖的方式進(jìn)行反洗，其周期大都介于一天至兩天之間。在二級(jí)、三級(jí)處理工藝中，生物量的增速分別較為快速、緩慢。在BAF分別被用于二種處理工藝時(shí)，其反省周期分別具有較短、較長(zhǎng)的特點(diǎn)。

　　3、廢水深度處理中臭化-BAF的應(yīng)用

　　在實(shí)踐運(yùn)營(yíng)階段，臭氧的制備成本較為高昂，單獨(dú)使用臭氧來(lái)進(jìn)行廢水處理會(huì)使成本大幅增加。相較之下，生物處理技術(shù)的優(yōu)勢(shì)就相當(dāng)明顯了，它不但能降低處理成本，并且能高效地處理多樣化的有機(jī)污染物。因此在實(shí)踐階段，針對(duì)降低難度較大的有機(jī)物，為了使之轉(zhuǎn)變?yōu)榭山到饣衔锎蠖紩?huì)使用臭氧。隨后再利用較為經(jīng)濟(jì)的BAF技術(shù)進(jìn)一步減小COD濃度，進(jìn)而將兩種技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，使之兼具成本低廉、高效處理的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前，該項(xiàng)復(fù)合工藝已被普及應(yīng)用于造紙、焦化等領(lǐng)域內(nèi)的廢水處理中。

　　3.1 食品添加劑廢水處理中，臭化-BAF的應(yīng)用

　　對(duì)于生產(chǎn)酵母、蛋糕油等多樣化產(chǎn)品的食品添加劑公司而言，其生產(chǎn)所排放的廢水含有一些降低難度較大的污染物，有機(jī)物深度偏高、易于變化，其廢水水質(zhì)較為復(fù)雜。通過(guò)采用臭氧氧化-BAF工藝對(duì)某食品添加劑公司生產(chǎn)車間所排放的廢水進(jìn)行深度處理后，取得了良好的成效，COD去除率高達(dá)85%。

　　3.2 紡織印染廢水中臭化-BAF的應(yīng)用

　　針對(duì)廣東省某紡織品有限公司的二級(jí)生化后的印染廢水，李達(dá)寧，汪曉軍采用臭氧氧化-BAF工藝進(jìn)行了深度處理。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，這一系統(tǒng)處理工藝能夠高效處理印染廢水，出水水質(zhì)能夠符合相關(guān)要求。

　　3.3 生活污水中臭化-BAF的應(yīng)用

　　針對(duì)臭氧氧化-BAF對(duì)生活污水二級(jí)出水的處理特點(diǎn)，王樹濤，馬軍等人采用臭氧預(yù)氧化/BAF聯(lián)合工藝對(duì)其相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在接觸時(shí)間為4min、臭氧投量為10mg/L的情況下，該工藝對(duì)NH3-N的去除率高達(dá)90%、對(duì)COD的去除率高達(dá)58%。

　　3.4 垃圾滲濾液中臭化-BAF的應(yīng)用

　　含有各類有毒害作用的無(wú)機(jī)物與有機(jī)物，水質(zhì)復(fù)雜的垃圾滲濾液在進(jìn)行生化、物化處理以后，水中殘余的有機(jī)物大都為降解難度較大的有機(jī)物。對(duì)于采用生化法處理難度較大的滲濾液而言，臭氧-BAF工藝的特有優(yōu)勢(shì)也就不言而喻了。

　　通過(guò)將某垃圾填埋場(chǎng)垃圾滲濾液作為實(shí)驗(yàn)研究對(duì)象，王開演，汪曉軍等人采用臭氧-BAF工藝對(duì)其進(jìn)行了深度處理、實(shí)驗(yàn)研究，出水水質(zhì)與我國(guó)一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)相符。

　　4、結(jié)語(yǔ)與展望

　　在廢水深度處理中，成本低廉的臭化-BAF工藝有著良好的發(fā)展空間，是當(dāng)前相關(guān)從業(yè)者最為青睞的一種廢水深度處理方式，但由于臭化成本依然偏高，當(dāng)前依然在探尋成本更為低廉且處理更為高效的方案。(來(lái)源：杭州浙大玉泉環(huán)保有限公司)