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填料的吸附與過濾功能以及微生物降解作用來實(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、石英砂等無機(jī)填料構(gòu)成。掛膜以及過濾效果均會(huì)受到粗糙度、填料粒徑等因素的影響。近期以來，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、氨氮的過程中，容積負(fù)荷分別會(huì)帶來較小、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，而這一成分可通過曝氣系統(tǒng)來供應(yīng)，在對(duì)曝氣量進(jìn)行調(diào)節(jié)的過程中，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，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。(來源：杭州浙大玉泉環(huán)保有限公司)