德國水協(xié)DWA指導污水處理系統(tǒng)抗擊新冠病毒 講規(guī)矩!(四)

2023-11-01

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日本先進的環(huán)境材料——填料
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 導 讀
  填料技術是提高污水單位處理能力的一種行之有效的方法,日本由于材料技術和污水處理技術的發(fā)達,在填料的開發(fā)和利用上有很好的經(jīng)驗積累和海量的應用案例,這對于我國的污水處理技術水平的提升是一個很好的借鑒。
  在用微生物處理廢水時,為了提高單位體積的污水處理能力和改善運行狀況,很多情況下會使用微生物填料。
  在水處理過程中使用填料,可達到多重效果,例如可以提高污水的處理能力;提高脫氮效率;抑制藻類繁殖;減少污泥產(chǎn)生量;抑制臭氣的產(chǎn)生;不同程度地降低運營成本等等。
  填料的優(yōu)點在于:可以在已經(jīng)運營的污水處理裝置中使用,無需新建設施,尤其對一些負荷增加但無法擴建的情況;填料的種類和投加量可以根據(jù)不同的需要,靈活選擇;使用再生材料制成的填料還可對環(huán)保做出貢獻,在這方面日本有上好的表現(xiàn);填料的使用可以結合污水處理廠情況及設備情況來加以選擇。
  日本作為一個材料大國和污水處理技術先進國家,已經(jīng)開發(fā)和使用了各種形態(tài)、各種材質、用途廣泛的微生物填料。
  在日本應用較為廣泛、技術較為先進的填料見表1。
表1水處理填料主要形狀與材質
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 在日本,較為先進、常用的填料產(chǎn)品主要有以下幾種類型。
  多孔凝膠型填料
  此類填料的材質為氨基甲酸乙酯,為墻體構造,吸水后變?yōu)槟z狀態(tài),放入水中后會迅速下沉并可在水中漂浮游動,吸水性很強且持久。
  此類填料吸收微生物的效果很強,墻體構造使得其比表面積較大,更能保持微生物的濃度,提高處理能力。
  可用于工業(yè)廢水處理中的去除BOD/COD及硝化處理工序,以及污水處理廠的除臭工序。
  案例:某食品工廠的排水量為500m3/d,BOD含量為2000mg/L,固體懸浮物濃度500mg/L,曝氣池容積為400m3。在此條件下,投放120m3的多孔凝膠型填料,填充率為30%。經(jīng)處理后,BOD含量降至10mg/L,固體懸浮物濃度低至5mg/L。
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 吸水膨脹型填料
  該類型的填料材質為熱塑性聚氨酯彈性體橡膠,形狀為圓柱形,制作過程中不使用水,使用前處于干燥狀態(tài),放入水中后會吸水膨脹,可隨著水中攪拌機的運作在水中流動且不會浮出水面。其表面有凝膠細孔,吸水膨脹后可高濃度吸附微生物。
  可用于污水處理廠及其他工廠的硝化及脫氮工序,以及化學工廠、涂料工廠的超濾膜清洗等。
  案例:某污水處理廠的水量為7000m3/d,BOD含量為120mg/L,固體懸浮物濃度100mg/L,總氮32mg/L。往好氧槽中投放吸水膨脹型填料,充填率為30%,處理后BOD含量降至20mg/L,固體懸浮物濃度10mg/L,總氮10mg/L。
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  流動床填料
  流動填料是在填料流動槽、填料過濾槽、生物過濾槽中使用的填料,其比表面積較大,能夠形成生物膜,通過填料的流動使微生物與有機物、氧氣產(chǎn)生接觸而達到效果。流動床填料多為塑料材質,可根據(jù)需求制作成波浪板形、網(wǎng)狀、球形、圓筒形、立方形、纖維狀等形狀。
  流動床填料的微生物吸附效果強,同時也具備流動性強、耐磨損等特點。
  流動床填料可適用于工業(yè)廢水處理、垃圾處理場滲濾液處理、生活污水集中處理、凈化槽等。
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 板狀纖維填料
  使用特殊纖維制成的板狀纖維填料為立體構造,比表面積較大,污泥吸附力較強,吸附的污泥量最大可達到其他材質的2-4倍,在低負荷運轉的狀態(tài)下可大量削減剩余污泥。增殖速度較慢的微生物也可持久吸附;且填料本身無需清洗,使用壽命長。
  在低負荷運行的狀態(tài)下,使用此類纖維填料時無需安裝污泥沉淀槽即可達到處理效果;在高負荷運行的狀況下,需安裝污泥沉淀槽,并將多個填料分段放置在生物反應槽內,可形成多種微生物并存的環(huán)境,通過食物鏈與自氧化效應,達到抑制剩余污泥產(chǎn)生的效果。
  案例:在某工廠的排水設施內分段安裝此纖維填料,處理后的污水BOD濃度小于15mg/L,總氮去除率為50%,污泥產(chǎn)生量與原來相比削減了77%。
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圖分段安裝纖維板狀擔體
  長條形纖維填料
  長條形纖維填料的原材料為聚偏二氯乙烯(PVDC),填料直徑為25mm或45mm,纖維直徑為0.1mm,適用于各類型的處理槽,放于廢水中后能在纖維填料表面形成生物膜,通過微生物作用分解污水中的有機物,達到處理效果。
  長條形纖維填料表面積大,構造的特殊性使其擁有較高的微生物吸附能力,氮、磷去除效果高,且難以堵塞。PVDC材質也使其耐磨損性較強。廢水處理能力穩(wěn)定,不因負荷、水溫變化而受到影響。
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  立方體好氧填料
  立方體好氧填料使用聚烯烴制作,形狀為立方體,邊長在10mm左右,構造為氣泡結構,微生物吸附效果好,1L填料的微生物吸附量在30-50g之間,能夠處理高濃度廢水;聚烯烴材質耐水性好,填料放入廢水中后能夠使微生物在短時間內快速發(fā)揮作用。同時,填料也具有較高的流動性,不易磨損。
  該填料屬于好氧填料,放入曝氣池后,吸附在填料內的好氧性微生物得到氧氣供給,同時微生物能與污水、污泥得到充分接觸,從而處理污水中的污染物。
  案例:某食品加工廠的日均排水量為150m3,其中BOD濃度為1300mg/L,COD濃度400mg/L,固體懸浮物濃度350mg/L;使用活性污泥法處理污水,污水中油脂含量高,需要使用油脂分解微生物來處理油脂。該工廠使用了附著油脂分解型微生物的立方體好氧填料后,污水中的BOD和COD濃度均降至20mg/L,固體懸浮物濃度降至30mg/L。
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 來源:環(huán)境投資聯(lián)盟 環(huán)境企業(yè)家國際研修班