生物流化床的类型及特点.doc

生物流化床的类型及特点　 　　应用生物流化床处理废水日益得到国内外研究者的高度重视，这是由于该法具有如下特点 [1]：带出体系的微生物较少；基质负荷较高时，污泥循环再生的生物量最小，不会因为生物 量的累积而引起体系阻塞；生物量的浓度较高并可以调节；液一固接触面积较大；BOD容积负荷高；占地 面积小。　　用于处理废水的生物流化床，按其生物膜特性等因素可分为好氧生物流化床和厌氧生物流化床两 大类，随着对流化床的不断研究与开发，当前已出现了许多新类型的流化床，本文总结了国内生物流化床 的研究成果，以期对工程技术人员有所帮助。 1 好氧生物流化床 1.1 好氧生物流化床的结构组成　　好氧生物流化床是以微粒状填料如砂、焦炭、活性炭、玻璃珠、多孔球等作为微生物载体， 以一定流速将空气或纯氧通人床内，使载体处于流化状态，通过载体表面上不断生长的生物膜吸附、氧化 并分解废水中的有机物，从而达到对废水中污染物的去除[2]。　　好氧生物流化床按床内气、液、固三相的混合程度的不同，以及供氧方式及床体结构。脱膜方式 等的差别可分为两相生物流化床和三相生物流化床。1.1.1 两相生物流化床 　　两相生物流化床工艺流程见图1。其特点是充氧过程与流化过程分开并完全依靠水 流使载体流化。在流化床外设充氧设备和脱膜设备，在流化床内只有液、固两相。原废水先经充氧设备， 可利用空气或纯氧为氧源使废水中溶解氧达饱和状态[3]。1.1.2 三相生物流化床　　该反应器内气、液、固三相共存，污水充氧和载体流化同时进行，废水有机物在载体生物膜的作 用下进行生物降解，空气的搅动使生物膜及时脱落，故不需脱膜装置。但有小部分载体可能从床中带出， 需回流载体。三相生物流化床的技术关键之一，是防止气泡在床内合并成大气泡而影响充氧效率，为此可 采用减压释放或射流曝气方式进行充氧或充气。　　近期，国内环保设备企业开发较多的是内循环式生物流化床，其工艺流程如图2所示。该流化床 由反应区、脱气区和沉淀区组成，反应区由内筒和外筒两个同心圆柱组成，曝气装置在内筒底部，反应区 内填充生物载体。混合液在内筒向上流、外筒向下流构成循环。 1.2 好氧生物流化床适用范围　　适用于各种可生化降解的有机废水处理，主要用于去除中、低浓度的有机碳化合物，以及好 氧硝化去除NH3－N，对各类生活污水及工业废水均有良好的处理效果。1.3 应用好氧生物流化床处理废水的效果　　好氧生物流化床已用于多种工业废水及城市污水的处理，并且取得了良好的效果。好氧生物 流化床处理不同废水的操作情况及结果见表1。 表1 好氧生物流化床处理不同废水的操作情况及处理效果 [4-13] 废水类别 进水 停留时间/h 有机负荷（以CODcr计）/（kg.m-3.d-1) 分析项目 去除率/% CODcr去除率/% 备注 ρ（CODcr)/(g.L-1) ρ(BOD5)/(g.L-1) 生活污水 0.15-1.0 　 0.67 10.4 NH3-N 60 89 小试 甲醇废水 6.20 4.87 68 2.08 甲醇 99.6 94.6 接菌种186 含氰废水 0.4-0.5 　 4 　 CN 80.9-99.5 ＞60 小试 染料生产废水（含Cu） 0.15-0.22 0.07-0.1 20-24 3-4 Cu 75 92-93 小试 染料废水（碱性绿） 1.44 　 0.7-4 　 色度 94 72 射流曝气 啤酒废水 4.3 2.3 　 　 　 　 80 小试 化工有机废水 1.3-2.5 　 3.5-5.6 6.3-7.2 NH3-N 45.2-64 ＞68.4 小试 　 　 　 　 　 P 62.9-71.7 　 　 石化废水 0.5-0.8 　 1.5 15 NH3-N 40 75-80 小试 　 　 　 　 　 油 75 　 　 　 　 　 　 　 P 86 　 　 炼油厂含硫污水 1.2-1.9 　 3.5-6.9 　 　 　 ＞80 小试 人工合成废水 　 　 　 2.0 硫化物 ＞86 98 　 （NH4Cl,NaHCO3) 　 　 　 　 酚 92 　 好氧硝化 酵母生产废水 1.96 　 20 8.2 NH3-N 90 82 　 2 厌氧生物流化床 　　与好氧生物流化床相比，该法不仅在降解高浓度有机物方面显出独特优点，而且具有良好 的脱氮效果。2.1 厌氧生物流化床的结构组成　　厌氧生物流化床可视为特殊的气体进口速度为零的三相流化床。这是因为厌氧反应过程分为 水解酸化、产酸和产甲烷3个阶段，床内虽无需通氧或空气，但产甲烷菌产生的气体与床内液、固两相混 和即成三相流化状态。厌氧生物流化床工艺如图3所示[14]。为维持较高的上流速度，需采用