三相生物流化床中生物膜厚度研究

1、1三相生物流化床中生物膜厚度研究摘要：通過(guò)工業(yè)規(guī)模的三相生物流化床試驗(yàn)，探討了載體表面生物膜厚度與有機(jī)物去除速率、容積負(fù)荷及污泥濃度等傳統(tǒng)參數(shù)之間的必然聯(lián)系，證實(shí)了生物膜厚度是描述反應(yīng)器行為的關(guān)鍵參數(shù)，揭示了三相生物流化床高處理效率的實(shí)質(zhì)是微生物濃度高，并得出最佳膜厚為90～110μm。關(guān)鍵詞：污水處理三相生物流化床生物膜厚度去除效率三相生物流化床是70年代才開(kāi)始發(fā)展起來(lái)的一種新興污水好氧處理工藝。與其他生化處理工藝相比，高處理效率是其

2、最具競(jìng)爭(zhēng)力的特點(diǎn)。本文在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)考察生物膜厚度(指濕生物膜厚度，下同)與處理效率之間的必然關(guān)系，揭示了生物流化床高處理效率的本質(zhì)。1試驗(yàn)原理和方法當(dāng)載體的材質(zhì)和粒徑確定以后，載體表面生物膜的厚度決定了載體顆粒在水中的沉降特性，從而決定了床層的膨脹高度［1］。另一方面，當(dāng)載體的粒徑和數(shù)量確定以后，生物膜的厚度決定了反應(yīng)器中微生物的濃度，而微生物濃度與處理效率密切相關(guān)。因此，生物膜厚度是聯(lián)系生物流化床流體力學(xué)特性和生化反應(yīng)動(dòng)力

3、學(xué)特性的關(guān)鍵參數(shù)。在設(shè)計(jì)中，當(dāng)已知污水的水質(zhì)水量時(shí)，需要確定一個(gè)合適的生物膜厚度，使其能滿足處理效率上的要求，由此再確定床層的膨脹高度。載體表面所生長(zhǎng)的生物膜一般由兩部分組成：靠近載體表面的部分稱為惰性3生物膜厚，是指生物膜的增長(zhǎng)速率與內(nèi)源呼吸、水力沖刷等因素造成的生物膜減少速率相等時(shí)的膜厚。在試驗(yàn)中，用不同水質(zhì)水量的原水得到不同的穩(wěn)定膜厚，以考察處理效率與膜厚的關(guān)系。試驗(yàn)在直徑為1.4m、高6.5m的工業(yè)裝置上進(jìn)行，采用射流曝氣(圖1

4、)。載體為直徑0.3～0.5mm、體積質(zhì)量2.63gcm3的石英砂，裝填高度為0.6m。床內(nèi)表觀液速0.954cms，表觀氣速0.42cms，回流水量為14.7Ls。進(jìn)水水量水質(zhì)的改變是通過(guò)調(diào)節(jié)清水和污水的配比來(lái)實(shí)現(xiàn)的，水質(zhì)變化由低濃度到高濃度。試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)進(jìn)水的水量水質(zhì)改變以后(約需10d)，床層的膨脹高度便穩(wěn)定在固定值，說(shuō)明這時(shí)生物膜的厚度也達(dá)到了穩(wěn)定，所以選擇各次試驗(yàn)的時(shí)間間隔為15d左右。生物膜厚度是通過(guò)帶刻度的顯微鏡測(cè)量顆粒