廢水深度處理臭氧氧化-BAF技術

廢水深度處理臭氧氧化-BAF技術廢水深度處理臭氧氧化-BAF技術

具有高效、擁有良好的出水水質、占地面積較小等優勢的BAF實現了微生物處理與固液分離的有機結合，當前已被普及應用于一些國家的污水處理領域，在我國這一技術也備受關注，擁有良好的發展空間。當前，這一技術已被劃入我國鼓勵發展的環境保護技術目錄中。筆者對不同行業領域內BAF的研究與應用情況進行了研究，進而起到一定借鑒作用。具體涉及到了焦化、印染、石化、市政等領域。

　　1、BAF的工藝特點

　　BAF對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現的。其填料表層分布有10～15g/L的微生物量，其水力以及容積負荷均較大，池體占地面積以及池容積均較小，對于占地面積受到一定限制的場合而言，極其適用。

　　有著顯著空間梯度特點的BAF菌群可在反應器內逐一實現硝化、脫碳功能，清除氨氮以及有機污染物。與此同時，在廢水提標改造與深度處理中，可實現固體與液體的分離，出水SS大都比10mg/L小的填料可用作其末端水質保障設備。

　　可持續切割氣泡。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，實現氧的高效傳質，使氧利用效率高達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鮮有產生異味，可便捷地進行運行管理。以半封閉、封閉結構居多的BAF在發生生化反應時，不易因外界溫度變化而改變，對于寒冷地區而言，較為適用。

　　廢水的有機物負荷往往會在其經過二級生化處理以后降低，水中殘余的有機物往往以生物降解難度較大的有機物居多，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物轉變為分子質量較小的化學氧化能夠提升二級處理出水中有機物的可生化性，廢水深度處理的效率會在采用BAF工藝后大幅提升。在廢水處理中，憑借著無二次污染、不會生成污泥、快速反應、氧化能力強等優勢，臭氧的應用愈發成為人們的關注焦點。

　　2、影響BAF工藝運行效果的主要因素

　　2.1 填料類型

　　BAF中的填料由聚苯乙烯小球、聚氯乙烯等有機填料以及焦炭、陶粒、石英砂等無機填料構成。掛膜以及過濾效果均會受到粗糙度、填料粒徑等因素的影響。近期以來，一些研究人員對“以廢治廢"這一利用廢棄物制備填料的方式進行了相關研究，該研究具有重大意義。

　　2.2 容積負荷

　　對于BAF而言，其脫碳、硝化的實現會受到容積負荷的重大影響，進水基質濃度與其生物的空間分布密切相關。生物量以及生物活性均會隨著有機物濃度的增大而增加。但相較于硝化菌而言，異養菌在競爭中略勝yi籌，因此在去除COD、氨氮的過程中，容積負荷分別會帶來較小、較大影響。

　　2.3 水力負荷

　　在為污染物與生物膜間的傳質起到一定促進作用的同時，水力負荷的增加會縮短水力停留時間，無益于氨氮的去除以及硝化菌屬的生長。針對降解難度較大的工業廢水處理，應結合類似工程的運行經驗、試驗情況來確定水力負荷。

　　2.4 氣水比

　　BAF中微生物的生長、代謝離不開溶解氧，而這一成分可通過曝氣系統來供應，在對曝氣量進行調節的過程中，氣水比值是其核心參數。BAF中氧在生物膜內的傳遞速度會隨著氣水比值升高而增加，能夠為微生物的氧化分解起到一定促進作用。常況下，氣水比應為(1～3)∶1。

　　2.5 反洗方式和強度

　　在對BAF是否需進行反洗進行判斷的過程中，往往會采用兩種方法：(1)觀察出水水質是否惡化、SS濃度是否上升;(2)觀察池內水頭損失是否變大。大都會以15～25、20～70m/h的水速、氣速采用氣-水聯合反沖的方式進行反洗，其周期大都介于一天至兩天之間。在二級、三級處理工藝中，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，其反省周期分別具有較短、較長的特點。

　　3、廢水深度處理中臭化-BAF的應用

　　在實踐運營階段，臭氧的制備成本較為高昂，單獨使用臭氧來進行廢水處理會使成本大幅增加。相較之下，生物處理技術的優勢就相當明顯了，它不但能降低處理成本，并且能高效地處理多樣化的有機污染物。因此在實踐階段，針對降低難度較大的有機物，為了使之轉變為可降解化合物大都會使用臭氧。隨后再利用較為經濟的BAF技術進一步減小COD濃度，進而將兩種技術有機結合起來，使之兼具成本低廉、高效處理的優勢。當前，該項復合工藝已被普及應用于造紙、焦化等領域內的廢水處理中。

　　3.1 食品添加劑廢水處理中，臭化-BAF的應用

　　對于生產酵母、蛋糕油等多樣化產品的食品添加劑公司而言，其生產所排放的廢水含有一些降低難度較大的污染物，有機物深度偏高、易于變化，其廢水水質較為復雜。通過采用臭氧氧化-BAF工藝對某食品添加劑公司生產車間所排放的廢水進行深度處理后，取得了良好的成效，COD去除率高達85%。

　　3.2 紡織印染廢水中臭化-BAF的應用

　　針對廣東省某紡織品有限公司的二級生化后的印染廢水，*寧，汪曉軍采用臭氧氧化-BAF工藝進行了深度處理。實踐經驗表明，這一系統處理工藝能夠高效處理印染廢水，出水水質能夠符合相關要求。

　　3.3 生活污水中臭化-BAF的應用

　　針對臭氧氧化-BAF對生活污水二級出水的處理特點，王樹濤，馬軍等人采用臭氧預氧化/BAF聯合工藝對其相關實驗研究。實驗結果表明在接觸時間為4min、臭氧投量為10mg/L的情況下，該工藝對NH3-N的去除率高達90%、對COD的去除率高達58%。

　　3.4 垃圾滲濾液中臭化-BAF的應用

　　含有各類有毒害作用的無機物與有機物，水質復雜的垃圾滲濾液在進行生化、物化處理以后，水中殘余的有機物大都為降解難度較大的有機物。對于采用生化法處理難度較大的滲濾液而言，臭氧-BAF工藝的*優勢也就不言而喻了。

　　通過將某垃圾填埋場垃圾滲濾液作為實驗研究對象，王開演，汪曉軍等人采用臭氧-BAF工藝對其進行了深度處理、實驗研究，出水水質與我國一級排放標準相符。