生物接触氧化工艺作为一种成熟的污水处理工艺,经过国内外几代人的研究与大量工程实践证明其有以下优点:
①体积负荷高,处理时间短,节约占地面积处理污水时,在BOD5去除率大致相同的情况下,生物接触氧化工艺的BOD5体积负荷比活性污泥法可高2～5倍,最高3～6kgBOD5/(m3・d),而所需处理时间却只有活性污泥法的1/5。由于缩短了处理时间,同样大小体积的设备,处理能力可提高几倍,使污水处理工艺向高效和节约用地的方向发展。
②生物活性高国内采用的生物接触氧化池中,绝大多数的曝气管设在填料下,不仅供氧充分,而且对生物膜起到了搅动作用,加速了生物膜的更新,使生物膜活性提高。另外,曝气会形成水的紊流,使固定在填料上的生物膜可以连续、均匀地与污水相接触,加上空气搅动,增强了传质效果,提高了生物代谢速度。
③有较高的微生物浓度一般活性污泥法的污泥浓度为2～3g/L,微生物在池中处于悬浮状态,而接触氧化池中绝大多数微生物附着在填料上,单位体积内水中和填料上的微生物浓度可达10～20g/L,由于微生物浓度高,有利于提高容积负荷。
④污泥产量低,不需污泥回流与活性污泥法相比,接触氧化法的体积负荷高,污泥产量较低。主要是由于氧化池内溶解氧高,微生物的内源呼吸进行得较充分,合成物质被进一步氧化;氧化池内的微生物食物链比较完全和稳定;生物膜中的厌氧层将部分生物膜分解、溶化,转化成甲烷和有机酸,这些都是减少污泥量的因素。生物接触氧化工艺由于微生物附着在填料上形成生物膜,生物膜的脱落和增长可以自动保持平衡,所以不需要污泥回流,给管理带来方便。
⑤耐冲击负荷能力强,出水水质好而稳定在进水短期内突然变化时,出水水质受的影响很小,在毒物和pH值的冲击下,生物膜受影响小,而且恢复快。具体联系污水宝或参见更多相关技术文档。
⑥动力消耗低
由于接触氧化池内有填料存在,能够起到切割气泡、增加紊动作用,增大了氧的传递系数,并且由于没有污泥回流,使电耗下降,因此采用生物接触氧化工艺处理污水,较普通活性污泥法一般能节省动力30%。
⑦挂膜方便,可以间歇运行生物接触氧化工艺处理生活污水时不需专门培养菌种,连续运转4～5天生物膜就可成熟。对含菌种少的工业废水,挂膜时接入菌种,运行十多天生物膜就可成熟。当停电或发生事故不能供气时,只要将氧化池中的水放完即可,附着填料上的微生物可以从空气中获得氧气而维持生命较长时间。
⑧不存在污泥膨胀问题在活性污泥法中容易产生膨胀的菌种,如丝状菌,在接触氧化法中附着在填料上,不但不产生污泥膨胀,而且能充分发挥其分解、氧化能力高的优点,提高废水的净化效果。为保证氨氮的去除效果,针对氨氮的去除设置了生物接触氧化池前端缺氧段和末端水进行回流。由此组成类似的A/O工艺,通过A/O工艺进行有效的脱氮。与普通的A/O反应池相比,A/O生物接触氧化池具有稳定、容易恢复等特点。对水量和水质的负荷冲击有较强的承受能力。
经过生物接触氧化组合处理工艺后,某企业的处理站出水的水质为:pH值为6～9;CODcr浓度≤80mg/L;石油类≤4mg/L;SS浓度≤60mg/L;氨氮浓度≤12mg/L,处理后的出水达到《日用玻璃工业污染物排放标准》(征求意见稿)中的新建企业水污染物排放限值,每年(每年按300天,每天8小时清洗计)减排CODcr44.16t/a、氨氮1.824t/a。经过处理后出水可以补充冷却水的循环水,对节能减排有着重要的意义。
要使废水中COD有效去除，文献中关于芬顿氧化法处理高COD废水研究有很多，例如：金云霄使用芬顿试剂浓度比较高，相当于双氧水15mL/L，FeSO4・7H2O7g/L。焦天阳双氧水的投加量为4mL水温35℃，加温需要消耗能量。王立军”双氧水投加量为20mL/L。张晖25℃，H2O2/Fen摩尔比3.18―4.00，COD去除率分别为35.0%一50.6%(中试)。王喜全锰催化效果较好，但存在重金属污染。乐向晖药剂分次投加比一次投加对处理效果有很大的提高。在借鉴前人研究的基础上，对芬顿法处理高COD废水进行更深入的探索，发现不同废水处理存在一定的差异，因此，需要用分析、对比的方法来综合考虑文献提供的数据和反应规律。
芬顿试剂：双氧水(分析纯30%H0水溶液)：天津市双船化学试剂厂;七水硫酸亚铁：天津市光复精细化工研究所，配成10%水溶液备用;氢氧化钠(化学纯)，浓硫酸(分析纯)。PHB一2型便携式PH计，上海三信仪表厂;六联电动搅拌器;WMX微波密封消解CO快速测定仪，中国环境监测总站监制。
通过试验得出;(1)芬顿试剂H0/Fe存在最佳摩尔比，摩尔比3～3.5：1最好。(2)芬顿试剂用量并不是越多越好，应用中芬顿试剂用量与废液最初COD值有关，芬顿试剂用量太多或太少都不利于氧化反应，合适的比例才可有效处理高COD废水。(3)双氧水的投加量对COD去除率影响最大，其次是pH值，再次是FeSO・7H：0投加量和温度。(4)芬顿试剂添加方式对废液COD去除率有影响，在芬顿试剂总量不变的情况下FeSO・7H010%水溶液分2次添加好于1次添加。(5)pit值，是影响芬顿氧化法的一个重要因素。常温条件下，pH值3―4，氧化反应进行较快，氧化反应结束后，调出水pH值=5，为絮凝最佳条件，有利于后续分离，达标排放。(6)通过改变试验条件，最终实现以少量药剂，在常温发生氧化反应，有效处理高COD废水，本法节省芬顿试剂用量，COD去除率高，节省主要原料H0，降低成本。(7)芬顿试剂用量低，使得反应产物中的铁氧化物减少，减少沉淀后污染物排放，有利于环保。具体联系污水宝或参见更多相关技术文档术文档。
本法以少量药剂(根据废水COD定量)，双氧水4―9mL，H20/Fe摩尔比3～3.5：1，在适当的条件下，采用分批添加方式，常温发生氧化反应，有效处理高COD废水。氧化反应pH值为3―4，氧化反应结束后，调出水pH=5，絮凝，沉淀，分离。本法具有设备简单，药剂用量低，处理后废水COD残留少的特点。
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