Treatment of Domestic Sewage by Two-Stage-Bio-Contact Oxidation Process.pdf 两级生物接触氧化法处理生活污水 摘要:水力停留时间（HRT）和废水处理的高效气体体积效应是基于一个生活污水由两级-生物接触氧化法处理模拟实验中进行讨论。结果表明,平均CODcr、BOD5、悬浮固体(SS)和氨氮去除率分别为94.5%,93.2%,91.7%和46.9%,在总空气/水比为5:1的条件观点下,在每个阶段空气/水的比例3:1的氧化沟1和2：1的氧化沟2的水力停留时间1 h。此法适用于生活污水和小城镇污水处理。 关键词:两级生物接触氧化过程;生活污水;水力停留时间(HRT);空气/水的比例 1.介绍 目前,城市生活污水的处理率仅为10%,因为大型处理厂的高投资和高成本。有许多方法来处理生活污水从传统活性污泥法、氧化沟工艺AB工艺法,SBR工艺,生物接触氧化过程,等。生物接触氧化工艺也称为浸没式生物膜法工艺,在氧化沟法处理生活污水过程中这是一个间于活性污泥法和表面生物膜法的处理方法。“有机污染物一细菌一原虫(后生动物)”的食物链系统形成在表面或者一定深度的生物膜。这个过程有很多优势,如处理效率高、体积承载率高、废水质量稳定,面积小,没有回流污泥,没有阻塞,容易操作和管理。所以在处理城市污水时很受欢迎。 2仿真实验 2.1设备和工作过程 实验设备和工作过程图1所示。主要设备是接触氧化槽。氧化沟1和氧化沟2具有相同的大小,长度,宽度,和高度分别为0.30米,0.30米,0.50米,有效体积是0.030立方米。从底部加一个气泵进行曝气。 2.2水质 在这个实验中选择新的弹性填料密度为3.4公斤/米,表面面积300平方米/ m。
水本实验中使用来自一个住宅社区。质量指标列于表1。
2.3方法
CODcr的是由重铬酸钾法测定;BOD5是通过稀释和接种方法进行测试;氨氮是由纳氏光谱法测试;总磷是用二氯化锡的方法测试;pH值是由膜电极的方法进行测试。
2.4启动反应
在生物接触氧化之前有必要驯化微生物使其正常运行。这个过程称为生物膜的形成。有两种方法来培养微生物。在这个实验中，采用天然生物薄膜形成方法。在实验的开始,将生活污水被通入氧化槽1和槽2,保持空气/水的比例5:1。2天后,在填料的表面可以观察到淡黄的生物膜填料，4天后完全覆盖生物膜。然后采用流化培养。从氧化槽1流出的废水流进氧化槽2。7天之后成功地形成生物膜(生物膜和COD浓度的废水作为标准)。图2示出了填充物的生物膜已经形成之前和
之后的对比。可以发现，生物薄膜在罐2比在槽1和较厚的种类和细菌的数量在等级1是更加薄笏在罐2。而原生动物和后生动物在罐2的量为大于在罐1中，其原因可能是，对于细菌的营养物质已被而消耗和有毒物质的一部分已经在罐1被移除。
3结果和讨论
3.1水力停留时间的影响
当每个反应器的滞留时间相等时，该系统将处于最佳状态。因此每个接触氧化槽在该实验中的保留时间来设计是相同的。后的生物薄膜形成过程结束时，实验继续持续了7天。图3显示HRT和CODcr的平均去除率在HRT为30，60，90，120，180，和300分钟之间的关系。
结果表明，当HRT增加时，CODcr的平均去除率增大，。当每个氧化池的水力停留时间为1h时，CODcr的去除率为91.2％，。因为停留时间的进一步增加不会导致在CODcr的去除速率明显增加，在本实验中，HRT选择1小时。
3.2空气/水比例的影响
气体流量是影响对去除速率的重要因素。在相同的HRT——1h条件，通过控制两个氧化槽的气/水比例，其结果示于表2。
从表2中可以看出，是在氧化一总空气/水的比例为5:1，以3:1在氧化槽1的空气/水比，和2:1的条件下得到的流出物的最佳结果槽2的空气/水的比率下降将导致减少溶解氧的浓度和微生物的生物降解性的。如果总的空气/水比过较大（大于5:1）中，丝状菌会迅速地再现。由于有机物在水中有限的，营养物质越来越少了，这使得微生物处于饥饿状态。这也导致增加的CODcr，出水。其结果是，平均去除的CODcr的降低。
3.3 CODcr的去除效果。
图4是CODcr的运行在下述条件下14天后的去除效果：总空气/水比为5:1，以3:1在槽1和槽2中2：1的空气/水的比例，并1小时的停留时间。从图4，出水的CODcr浓度仍保持虽CODcr的进水浓度变化较大的稳定水平。例如，当CODcr的最高浓度是进水498.6毫克/升，流出物的浓度为17.3毫克/升，和去除率为96.5％，CODcr的平均浓度进水和出水是302.4mg/L和16.7 mg/L时，CODcr的平均去除率为94.5％，分别。该结果表明，该两级接触氧化工艺具有高的效率去除的CODcr，抗库存装载了良好的性能，并且CODcr的稳定质量的流出物。
3.4 BOD5的去除效果
结果（图5）表明，去除BOD5的是类似于去除的CODcr的。出水BOD5的浓度低且稳定时的进水变化的浓度。当进水的最高浓度为252.7毫克/升，处理后出水浓度为12.3毫克/升。在这个实验中，进水和出水的BOD5平均浓度为154.5 mg/L和10.5mg/L时，平均去除率为93.2％。
3.5悬浮固体的去除效果
进水和出水的悬浮固体浓度的变化曲线示于图6，结果表明，悬浮固体进水和出水的平均浓度为203.2 mg/L和16.9 mg/L时，平均去除率为91.7％。研究发现，大多数悬浮固体的污水来源于脱落的生物膜并具有良好的效率，当进水的悬浮固体浓度变高。
结果表明，氨氮进水和出水的平均浓度为27.7毫克/升和14.7毫克/升，平均去除率为46.9％，而长期传代时间和硝化细菌小的增长速度和硝化细菌引起这些细菌很难在活性污泥系统中找到。然而，生物固体的平均停留时间没有直接关系与废水中的停留时间，这会导致这些细菌的繁殖大量存在于接触氧化系统。这个过程有氨氮的去除较好的效率比活性污泥工艺。
小分子磷已被出去，因为厌氧区的上生物膜的面积太小，除去磷和处理系统没有剩余污泥排出。此磷可以被去除是通过生物合成的方法。
4结论
1）通过使用在处理生活污水二级接触氧化工艺，CODcr的，BODCR和平均去除率悬浮固体是94.5％，93.2％和91.7％，当空气/水的比例为5:1和水的水力停留时间是1小时。
2）这个过程有氨氮比46.9％的平均氨氮去除率活性污泥工艺更好的去除效率。所以。这个过程是适合治疗的住宅小区或小城镇的生活污水。