摘(zhai) 要(yao)(yao)：曝氣生物濾(lv)池(chi)若采用人工啟(qi)動掛膜時(shi)(shi)，要(yao)(yao)合理控制投加的(de)活性(xing)污泥量。掛膜過(guo)程(cheng)(cheng)中，COD的(de)去除率(lv)的(de)提高和(he)氨氮的(de)去除率(lv)的(de)提高不是同步的(de)，生物膜增長過(guo)程(cheng)(cheng)中，好氧異(yi)養(yang)(yang)菌(jun)的(de)增殖(zhi)速(su)度(du)要(yao)(yao)快(kuai)，硝化菌(jun)的(de)增殖(zhi)速(su)度(du)慢，單(dan)純(chun)進(jin)行去除有(you)機物的(de)異(yi)養(yang)(yang)菌(jun)的(de)培(pei)養(yang)(yang)，在溫度(du)為(wei)20℃左右(you)時(shi)(shi)，15天左右(you)可以完成掛膜任(ren)務，而硝化菌(jun)的(de)培(pei)養(yang)(yang)時(shi)(shi)間要(yao)(yao)更長一些。

曝(pu)(pu)氣生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)濾池(chi)(BiologicalAeratedFilter，BAF)是國外(wai)從80年代開始(shi)研(yan)究推(tui)廣，到90年代初期已(yi)(yi)基本成(cheng)(cheng)熟(shu)的(de)一項(xiang)新型水(shui)(shui)處(chu)理(li)工藝(yi)(yi)。它(ta)集生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)膜的(de)強氧(yang)化降解能力(li)和(he)(he)濾層的(de)截留效(xiao)能于一體，具有池(chi)容小、出(chu)水(shui)(shui)質量高(gao)(gao)、流程簡(jian)單等優點，目(mu)(mu)前已(yi)(yi)經(jing)廣泛(fan)應用于城市污水(shui)(shui)的(de)處(chu)理(li)、中水(shui)(shui)回用及微污染源水(shui)(shui)的(de)預處(chu)理(li)，已(yi)(yi)成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)了(le)一種經(jing)濟、高(gao)(gao)效(xiao)的(de)污水(shui)(shui)二級、三級處(chu)理(li)工藝(yi)(yi)。它(ta)可以去處(chu)SS、COD、BOD硝化、反硝化除磷等。由(you)于在我(wo)國研(yan)究和(he)(he)應用時(shi)間不長(chang)，對BAF實際運行(xing)的(de)經(jing)驗總結目(mu)(mu)前還不夠多，故而本文對上向(xiang)流曝(pu)(pu)氣生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)濾池(chi)(UBAF)和(he)(he)下(xia)向(xiang)流曝(pu)(pu)氣生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)濾池(chi)(DBAF)用于生(sheng)(sheng)(sheng)活污水(shui)(shui)的(de)處(chu)理(li)的(de)啟動和(he)(he)掛膜特(te)性做了(le)研(yan)究，為(wei)(wei)工程運行(xing)提供一定的(de)參考。

1 試驗裝置和方法

1.1 試驗裝置及流程
試(shi)驗采用(yong)兩個結構完全相同(tong)的(de)試(shi)驗濾(lv)(lv)柱(圖1)，一(yi)(yi)個按上(shang)向(xiang)流運(yun)行(UBAF)，一(yi)(yi)個采用(yong)下向(xiang)流(DBAF)。濾(lv)(lv)柱直(zhi)徑(jing)70mm，總(zong)高(gao)度為(wei)(wei)2500mm，采用(yong)國產輕(qing)質陶(tao)粒濾(lv)(lv)料，粒徑(jing)3~5mm，填裝高(gao)度為(wei)(wei)1500mm，其(qi)下的(de)卵石(shi)承(cheng)(cheng)托(tuo)(tuo)層高(gao)度為(wei)(wei)200mm。濾(lv)(lv)料層以上(shang)淹沒深(shen)度為(wei)(wei)300mm，超(chao)高(gao)為(wei)(wei)300mm，從濾(lv)(lv)料層頂(ding)部(bu)向(xiang)下每隔350mm設置(zhi)帶取(qu)樣(yang)(yang)閥的(de)取(qu)樣(yang)(yang)口(kou)，編號(hao)分(fen)別(bie)為(wei)(wei)1、2、3、4，可(ke)以取(qu)水(shui)樣(yang)(yang)也可(ke)以取(qu)出陶(tao)粒濾(lv)(lv)料。在(zai)承(cheng)(cheng)托(tuo)(tuo)層底部(bu)設有有機(ji)玻璃穿孔(kong)(kong)板，孔(kong)(kong)板上(shang)均(jun)勻開孔(kong)(kong)，以保證反沖(chong)洗配水(shui)均(jun)勻。工藝與反沖(chong)洗曝(pu)氣共(gong)用(yong)一(yi)(yi)套(tao)系統。對曝(pu)氣生物(wu)濾(lv)(lv)池，曝(pu)氣管設在(zai)承(cheng)(cheng)托(tuo)(tuo)層內，采用(yong)直(zhi)徑(jing)8mm的(de)銅管，做成環狀水(shui)平放(fang)置(zhi)，其(qi)上(shang)斜(xie)下方45°方向(xiang)交錯開孔(kong)(kong)，孔(kong)(kong)徑(jing)3mm。

1.2 試驗水質

試(shi)(shi)(shi)驗(yan)用(yong)生(sheng)活污(wu)水取(qu)自徐州建筑職業技術學(xue)院校園某污(wu)水池，試(shi)(shi)(shi)驗(yan)階(jie)段平均氣溫17~23℃，pH為6.7~7.6，CODcr為320。18~376.23mgL，NH3-N為20.03~43.24mgL，試(shi)(shi)(shi)驗(yan)中通過稀(xi)釋或投加淀粉(或葡萄糖)及碳銨(an)來減小或增大進(jin)水濃度。

1.3 分析方法和儀器
CODcr的(de)測定采(cai)用(yong)(yong)重鉻(ge)酸(suan)鉀法;氨氮的(de)測定采(cai)用(yong)(yong)納氏試(shi)劑(ji)分光(guang)(guang)光(guang)(guang)度法，溶解氧采(cai)用(yong)(yong)HANAN便攜式(shi)溶氧儀。

2 啟動與掛膜試驗
 
取用徐州污水處理廠曝氣池的回流污泥進行接種。將3L活性污泥(絮狀灰黑色)適當稀釋后投加到兩濾柱內，同時投加生活污水，浸沒填料，進行悶曝。3天以后，通過觀察孔看到濾料頂層和中間濾料孔隙中的灰黑色污泥顏色變成了淺土褐色。隨后改用小流量循環方式運行，進水流量1。92Lh~3。0Lh，氣水比采用
3∶1，兩(liang)柱(zhu)分別采用上向流和(he)下(xia)向流方式(shi)，在每天(tian)(tian)早晚向污水箱投(tou)加(jia)一(yi)定量的(de)新鮮污水。持續運(yun)行(xing)(xing)5天(tian)(tian)后，開始(shi)測定(03年10月11日)進、出(chu)水的(de)COD、NH3-N以及(ji)溶(rong)解氧等值，同(tong)時對觀(guan)察生物(wu)膜(mo)的(de)生物(wu)相的(de)生長變化情況，并記錄每天(tian)(tian)的(de)水溫(wen)以及(ji)測試數據。運(yun)行(xing)(xing)到10月22日至12月28日兩(liang)柱(zhu)COD、NH3-N的(de)去除(chu)率分別都達到70%，標(biao)志著掛膜(mo)成功。

3 結果與分析

從2003年10月2日(ri)開始掛膜(mo)到(dao)10月28日(ri)掛膜(mo)成功，前后總共26天時(shi)間。文獻介紹(shao)氣(qi)溫在20~25℃時(shi)10天完成掛膜(mo)。本(ben)試驗整個(ge)掛膜(mo)時(shi)間比(bi)最初預計的時(shi)間(15天)要長，主要是因為經驗不足以及(ji)對某些運行參數(shu)控制得不夠(gou)理(li)想(xiang)。

影響掛膜的因素主要可以歸為三類:微生物的性質、載體表面性質以及環境特性。在填料特性已經確定以及采用接種掛膜的情況下，對本實驗主要是控制微生物的濃度和為微生物提供合適的環境條件，便于微生物附著生長。生物膜的早期形成依賴于懸浮微生物的濃度和其增長活性。增大懸浮微生物濃度有助于提高微生物與載體間的接觸頻率，而細菌活性較高時其分泌體外多聚糖的能力強。本實驗中，悶曝階段的添加的活性污泥量偏多，造成濾料的堵塞，后來對污泥進行的沖洗對培養生物膜產生了不好的影響，是造成掛膜時間增長的原因之一。所以在人工掛膜階段，合理控制投加的活性污泥的濃度，對加快掛膜的進程有很重要的意義。
在(zai)掛(gua)膜試驗(yan)(yan)階(jie)段(duan)初期，進水(shui)COD濃度(du)(du)控制在(zai)較(jiao)小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)值(zhi)，NH3-N的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)濃度(du)(du)也(ye)(ye)比(bi)(bi)(bi)較(jiao)低，隨時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)推移，逐步提高(gao)進水(shui)COD和(he)NH3-N濃度(du)(du)，反應器內的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)溶解氧值(zhi)應該保持在(zai)2。0mgL以(yi)上。從圖2和(he)圖3可以(yi)看出，在(zai)微生(sheng)物的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)培(pei)養(yang)過程中(zhong)(zhong)(zhong)，不論上向(xiang)流(liu)還是(shi)(shi)下向(xiang)流(liu)，開始(shi)階(jie)段(duan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數據顯示，COD的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)去(qu)除(chu)(chu)率(lv)較(jiao)高(gao)，可以(yi)達(da)到(dao)(dao)40%~50%，而氨(an)氮(dan)(dan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)去(qu)除(chu)(chu)率(lv)較(jiao)低。這主(zhu)要(yao)(yao)是(shi)(shi)由于前面階(jie)段(duan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)培(pei)養(yang)，好(hao)氧異氧微生(sheng)物已經在(zai)濾料(liao)中(zhong)(zhong)(zhong)開始(shi)生(sheng)長(chang)(chang)，對(dui)污水(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)機(ji)物進行(xing)降解的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結果，同(tong)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)也(ye)(ye)有(you)(you)濾料(liao)對(dui)膠(jiao)體(ti)態和(he)大分(fen)子有(you)(you)機(ji)物的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)過濾作用。但是(shi)(shi)，隨著時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)推移，COD的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)去(qu)除(chu)(chu)率(lv)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)提高(gao)和(he)氨(an)氮(dan)(dan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)去(qu)除(chu)(chu)率(lv)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)提高(gao)不是(shi)(shi)同(tong)步的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，在(zai)上向(xiang)流(liu)濾柱的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)COD去(qu)除(chu)(chu)率(lv)達(da)到(dao)(dao)70%(10月22日(ri))時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)，其氨(an)氮(dan)(dan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)去(qu)除(chu)(chu)率(lv)才(cai)(cai)達(da)到(dao)(dao)57%(10月23日(ri));下向(xiang)流(liu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)COD去(qu)除(chu)(chu)率(lv)達(da)到(dao)(dao)70。98%時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)，氨(an)氮(dan)(dan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)去(qu)除(chu)(chu)率(lv)才(cai)(cai)達(da)到(dao)(dao)67。2%。可見(jian)，生(sheng)物膜增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)過程中(zhong)(zhong)(zhong)，好(hao)氧異養(yang)菌(jun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)殖(zhi)速(su)度(du)(du)要(yao)(yao)快(kuai)，相比(bi)(bi)(bi)之下，硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)菌(jun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)殖(zhi)速(su)度(du)(du)慢。研究報道，硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)細(xi)菌(jun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)比(bi)(bi)(bi)增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)速(su)率(lv)比(bi)(bi)(bi)異養(yang)型(xing)細(xi)菌(jun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)比(bi)(bi)(bi)增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)速(su)率(lv)要(yao)(yao)小一(yi)個數量級。對(dui)亞消化(hua)(hua)(hua)細(xi)菌(jun)和(he)消化(hua)(hua)(hua)細(xi)菌(jun)而言，其最適宜的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)是(shi)(shi)30℃，溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變化(hua)(hua)(hua)對(dui)硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)細(xi)菌(jun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)殖(zhi)速(su)度(du)(du)和(he)活性影響較(jiao)大。文獻表明(ming)及(ji)純培(pei)養(yang)試驗(yan)(yan)表明(ming)，溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)為(wei)(wei)25℃時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)菌(jun)活性約(yue)為(wei)(wei)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)為(wei)(wei)15℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)3倍[5]。在(zai)本(ben)實驗(yan)(yan)中(zhong)(zhong)(zhong)，水(shui)溫(wen)(wen)(wen)(wen)一(yi)直在(zai)17~22℃之間(jian)(jian)，試驗(yan)(yan)期間(jian)(jian)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)可能減緩了硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)細(xi)菌(jun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)殖(zhi)速(su)度(du)(du)，所以(yi)在(zai)兩柱COD的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)去(qu)除(chu)(chu)率(lv)在(zai)10月22日(ri)達(da)到(dao)(dao)或接近70%，而氨(an)氮(dan)(dan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)去(qu)除(chu)(chu)率(lv)卻要(yao)(yao)比(bi)(bi)(bi)COD的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)去(qu)除(chu)(chu)率(lv)晚近6天時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)才(cai)(cai)達(da)到(dao)(dao)70%，可見(jian)單純進行(xing)去(qu)除(chu)(chu)有(you)(you)機(ji)物的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)異養(yang)菌(jun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)培(pei)養(yang)，在(zai)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)為(wei)(wei)20℃左(zuo)右時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)，15左(zuo)右天可以(yi)完成掛(gua)膜任務。而硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)菌(jun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)培(pei)養(yang)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)要(yao)(yao)更長(chang)(chang)一(yi)些。

從(cong)(cong)圖2中(zhong)(zhong)可以(yi)看到(dao)，在(zai)培養(yang)過(guo)(guo)程中(zhong)(zhong)，在(zai)同樣進水(shui)(shui)水(shui)(shui)質、水(shui)(shui)量和氣(qi)(qi)(qi)水(shui)(shui)比(bi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)前提條件下(xia)(xia)，在(zai)掛(gua)膜測試的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)初期上(shang)向(xiang)(xiang)流(liu)(liu)(liu)(liu)BAF的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)COD去(qu)除(chu)率(lv)要(yao)(yao)比(bi)對(dui)應的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)下(xia)(xia)向(xiang)(xiang)流(liu)(liu)(liu)(liu)BAF的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)去(qu)除(chu)率(lv)要(yao)(yao)稍微(wei)低(di)一(yi)些，而(er)到(dao)掛(gua)膜過(guo)(guo)程的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)后(hou)期，上(shang)向(xiang)(xiang)流(liu)(liu)(liu)(liu)濾(lv)(lv)(lv)(lv)柱(zhu)對(dui)COD的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)去(qu)除(chu)率(lv)和對(dui)應的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)下(xia)(xia)向(xiang)(xiang)流(liu)(liu)(liu)(liu)BAF濾(lv)(lv)(lv)(lv)柱(zhu)對(dui)COD的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)去(qu)除(chu)率(lv)逐漸(jian)相同甚至略(lve)微(wei)高出(chu)一(yi)些。這(zhe)主要(yao)(yao)是由于(yu)兩種(zhong)不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)水(shui)(shui)流(liu)(liu)(liu)(liu)態造成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，在(zai)上(shang)向(xiang)(xiang)流(liu)(liu)(liu)(liu)BAF中(zhong)(zhong)氣(qi)(qi)(qi)、水(shui)(shui)向(xiang)(xiang)均為向(xiang)(xiang)上(shang)流(liu)(liu)(liu)(liu)動(dong)，有利于(yu)氣(qi)(qi)(qi)泡在(zai)濾(lv)(lv)(lv)(lv)料(liao)(liao)空(kong)隙中(zhong)(zhong)向(xiang)(xiang)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)(yun)動(dong)，對(dui)濾(lv)(lv)(lv)(lv)料(liao)(liao)有一(yi)種(zhong)“疏通”作(zuo)(zuo)用(yong)，不(bu)(bu)會在(zai)濾(lv)(lv)(lv)(lv)料(liao)(liao)空(kong)隙中(zhong)(zhong)形成氣(qi)(qi)(qi)阻，使得(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)泡的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)上(shang)升(sheng)運(yun)(yun)動(dong)可以(yi)在(zai)整(zheng)個(ge)濾(lv)(lv)(lv)(lv)料(liao)(liao)橫(heng)斷面上(shang)比(bi)較均勻的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)分布，同時由于(yu)氣(qi)(qi)(qi)泡在(zai)濾(lv)(lv)(lv)(lv)料(liao)(liao)孔隙中(zhong)(zhong)向(xiang)(xiang)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)(yun)動(dong)速度(du)變快，使水(shui)(shui)流(liu)(liu)(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)紊動(dong)性增加，而(er)在(zai)掛(gua)膜測試初期生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)膜的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)量有限的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，濾(lv)(lv)(lv)(lv)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)作(zuo)(zuo)用(yong)能夠對(dui)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)有機物(wu)(wu)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)吸附截留(liu)作(zuo)(zuo)用(yong)，而(er)這(zhe)種(zhong)情況下(xia)(xia)下(xia)(xia)向(xiang)(xiang)流(liu)(liu)(liu)(liu)濾(lv)(lv)(lv)(lv)柱(zhu)中(zhong)(zhong)由于(yu)其(qi)表層(ceng)(ceng)截留(liu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)懸浮物(wu)(wu)以(yi)及表層(ceng)(ceng)較大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)量，會使得(de)(de)其(qi)表層(ceng)(ceng)濾(lv)(lv)(lv)(lv)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)作(zuo)(zuo)用(yong)好于(yu)上(shang)向(xiang)(xiang)流(liu)(liu)(liu)(liu)，所以(yi)出(chu)現了下(xia)(xia)向(xiang)(xiang)流(liu)(liu)(liu)(liu)出(chu)水(shui)(shui)COD低(di)于(yu)上(shang)向(xiang)(xiang)流(liu)(liu)(liu)(liu)出(chu)水(shui)(shui)COD的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)現象。而(er)在(zai)掛(gua)膜后(hou)期，隨著微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增多，生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)膜變厚，微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)吸附和生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)氧(yang)化(hua)作(zuo)(zuo)用(yong)得(de)(de)到(dao)加強(qiang)，這(zhe)種(zhong)作(zuo)(zuo)用(yong)要(yao)(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)效(xiao)果強(qiang)于(yu)純粹(cui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)濾(lv)(lv)(lv)(lv)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)作(zuo)(zuo)用(yong)，從(cong)(cong)而(er)使得(de)(de)兩種(zhong)運(yun)(yun)行方式的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)出(chu)水(shui)(shui)COD差異逐漸(jian)減小(xiao)。

掛(gua)膜(mo)測試(shi)階(jie)段上(shang)向(xiang)流(liu)和(he)下向(xiang)流(liu)BAF兩濾柱的(de)NH3-N去(qu)(qu)除(chu)率隨(sui)時(shi)(shi)間(jian)變化情(qing)況(kuang)見圖2所示，在(zai)測試(shi)初(chu)期(qi)氨氮的(de)去(qu)(qu)除(chu)率較小，隨(sui)著運行時(shi)(shi)間(jian)的(de)增長，硝(xiao)化細菌在(zai)填料上(shang)逐漸富集和(he)并繁殖生(sheng)長，氨氮的(de)去(qu)(qu)除(chu)率在(zai)逐漸提高。但由(you)于(yu)由(you)于(yu)硝(xiao)化細菌本(ben)身的(de)增殖速度比較慢(man)，溫度以(yi)及好氧有機物對硝(xiao)化菌生(sheng)長的(de)影(ying)響(xiang)。所以(yi)整個培(pei)養過程要比異養菌的(de)培(pei)養過程時(shi)(shi)間(jian)長。對于(yu)生(sheng)物膜(mo)法掛(gua)膜(mo)培(pei)養而(er)言，衡(heng)量生(sheng)物膜(mo)是(shi)否成熟，通常是(shi)以(yi)COD和(he)氨氮的(de)去(qu)(qu)除(chu)率達(da)到70%以(yi)上(shang)作為標志(zhi)。

考(kao)慮到(dao)污染物濃(nong)度和(he)水力負荷(he)對微(wei)生物種群的(de)(de)的(de)(de)影響(xiang)和(he)沖擊，為(wei)了得(de)到(dao)成熟穩(wen)定的(de)(de)微(wei)生物，在(zai)培(pei)養過(guo)程中，進水的(de)(de)COD和(he)氨(an)(an)(an)(an)氮濃(nong)度應逐步提(ti)高，而(er)且每一次改(gai)變濃(nong)度，都穩(wen)定運行2~3天，同時監測濾(lv)柱內的(de)(de)溶解(jie)氧(yang)濃(nong)度。從(cong)圖中可見(jian)，在(zai)培(pei)養測試(shi)階段的(de)(de)后期，兩(liang)濾(lv)柱的(de)(de)氨(an)(an)(an)(an)氮去(qu)(qu)除率穩(wen)定上升，而(er)且在(zai)試(shi)驗進水COD和(he)氨(an)(an)(an)(an)氮條件下，下向(xiang)流出水的(de)(de)氨(an)(an)(an)(an)氮去(qu)(qu)除率要略高于上向(xiang)流出水的(de)(de)氨(an)(an)(an)(an)氮值。

掛膜階段(duan)反(fan)(fan)沖(chong)(chong)(chong)洗(xi)(xi)的(de)(de)(de)強度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)控制(zhi)很關鍵，要以(yi)能夠將濾(lv)(lv)料(liao)(liao)(liao)孔隙中(zhong)截留的(de)(de)(de)大部分懸浮(fu)物(wu)(wu)(wu)和(he)(he)過(guo)多(duo)增(zeng)(zeng)殖的(de)(de)(de)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)去除為條件。試驗發(fa)現(xian)(xian)，恒定氣(qi)量反(fan)(fan)沖(chong)(chong)(chong)洗(xi)(xi)時(shi)(shi)，由于微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)膜的(de)(de)(de)粘結(jie)作用，發(fa)現(xian)(xian)陶(tao)粒濾(lv)(lv)料(liao)(liao)(liao)會(hui)結(jie)成塊，活塞式整體向上移動。當(dang)采(cai)用脈(mo)沖(chong)(chong)(chong)氣(qi)流(liu)(liu)沖(chong)(chong)(chong)洗(xi)(xi)，使(shi)濾(lv)(lv)料(liao)(liao)(liao)膨脹、跌落反(fan)(fan)復(fu)2~3次，才能使(shi)陶(tao)粒濾(lv)(lv)料(liao)(liao)(liao)散(san)開，在陶(tao)粒散(san)開下落的(de)(de)(de)時(shi)(shi)候(hou)，可以(yi)看到濾(lv)(lv)料(liao)(liao)(liao)孔隙中(zhong)的(de)(de)(de)大量的(de)(de)(de)懸浮(fu)物(wu)(wu)(wu)和(he)(he)絮(xu)狀微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)膜，再(zai)用氣(qi)、水(shui)流(liu)(liu)聯合沖(chong)(chong)(chong)洗(xi)(xi)時(shi)(shi)才能較好、快(kuai)速地去除過(guo)多(duo)的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)膜和(he)(he)懸浮(fu)物(wu)(wu)(wu)雜質。只(zhi)要控制(zhi)好反(fan)(fan)沖(chong)(chong)(chong)洗(xi)(xi)強度(du)(du)(du)和(he)(he)時(shi)(shi)間(jian)，沖(chong)(chong)(chong)洗(xi)(xi)后(hou)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)膜活性就(jiu)較高，濾(lv)(lv)柱投入運行(xing)后(hou)對出水(shui)水(shui)質影(ying)響較小(xiao)。運行(xing)中(zhong)，要特別注意，控制(zhi)水(shui)沖(chong)(chong)(chong)和(he)(he)氣(qi)沖(chong)(chong)(chong)強度(du)(du)(du)使(shi)濾(lv)(lv)層膨脹度(du)(du)(du)不超過(guo)8%~10%為限，可以(yi)根據(ju)進水(shui)懸浮(fu)物(wu)(wu)(wu)情(qing)(qing)況、COD負荷和(he)(he)濾(lv)(lv)料(liao)(liao)(liao)堵(du)塞的(de)(de)(de)情(qing)(qing)況，加(jia)以(yi)適當(dang)的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)減;反(fan)(fan)沖(chong)(chong)(chong)洗(xi)(xi)的(de)(de)(de)時(shi)(shi)間(jian)間(jian)隔，要根據(ju)水(shui)流(liu)(liu)阻力的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)情(qing)(qing)況及(ji)時(shi)(shi)沖(chong)(chong)(chong)洗(xi)(xi)，否則(ze)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)膜增(zeng)(zeng)長過(guo)厚以(yi)后(hou)，溶解氧會(hui)下降，厭氧微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)繁殖過(guo)多(duo)，不僅微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)種群及(ji)其(qi)分布發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)變(bian)化(hua)，會(hui)影(ying)響出水(shui)水(shui)質，此時(shi)(shi)若采(cai)用較強的(de)(de)(de)反(fan)(fan)沖(chong)(chong)(chong)洗(xi)(xi)，會(hui)造成活性高的(de)(de)(de)好氧微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)大量流(liu)(liu)失，使(shi)得沖(chong)(chong)(chong)洗(xi)(xi)后(hou)處理效(xiao)率下降，而(er)且恢復(fu)時(shi)(shi)間(jian)變(bian)長。

在掛膜(mo)試驗中發現，上向流濾(lv)柱具有(you)(you)較(jiao)(jiao)(jiao)長的(de)(de)反沖(chong)洗周期和較(jiao)(jiao)(jiao)小的(de)(de)水流阻力，過濾(lv)的(de)(de)水流阻力分布不(bu)集(ji)中;下(xia)向流濾(lv)柱的(de)(de)反沖(chong)洗周期較(jiao)(jiao)(jiao)短，其(qi)表面(mian)進水段溶(rong)解氧(yang)濃度較(jiao)(jiao)(jiao)低，會造成絲狀菌大(da)量(liang)(liang)繁殖(zhi)，表層(ceng)濾(lv)料易(yi)發生(sheng)(sheng)堵塞(sai);由(you)于(yu)氣(qi)、水逆向流，在濾(lv)柱中間濾(lv)料間易(yi)形(xing)(xing)成“負水頭”和氣(qi)阻。在掛膜(mo)階段微生(sheng)(sheng)物的(de)(de)數(shu)(shu)(shu)量(liang)(liang)和種(zhong)(zhong)群都在不(bu)斷增加，觀(guan)測濾(lv)料表面(mian)的(de)(de)生(sheng)(sheng)物膜(mo)和反沖(chong)洗出來生(sheng)(sheng)物膜(mo)，在顯微鏡下(xia)可以看到微生(sheng)(sheng)物的(de)(de)種(zhong)(zhong)群和形(xing)(xing)態、數(shu)(shu)(shu)量(liang)(liang)的(de)(de)變化。由(you)于(yu)采(cai)用的(de)(de)接種(zhong)(zhong)掛膜(mo)，微生(sheng)(sheng)物的(de)(de)種(zhong)(zhong)類、數(shu)(shu)(shu)量(liang)(liang)從一開始就比較(jiao)(jiao)(jiao)豐富，但是，在早期活動的(de)(de)主要是大(da)量(liang)(liang)的(de)(de)細(xi)菌，可以明(ming)顯觀(guan)察(cha)到生(sheng)(sheng)物膜(mo)內(nei)有(you)(you)大(da)量(liang)(liang)的(de)(de)絲狀菌和球形(xing)(xing)、指形(xing)(xing)的(de)(de)菌膠(jiao)團(tuan)，而其(qi)他的(de)(de)微生(sheng)(sheng)物很少(shao)，隨著時間的(de)(de)推移，生(sheng)(sheng)物膜(mo)內(nei)逐漸出現許(xu)多較(jiao)(jiao)(jiao)高等的(de)(de)微生(sheng)(sheng)物，如游(you)泳型纖毛蟲(chong)、鐘蟲(chong)和吸管蟲(chong)等。

 在(zai)(zai)(zai)掛膜后期(qi)(qi)處(chu)理效(xiao)率較高的(de)(de)(de)(de)情況下，出(chu)水也較清(qing)澈(che)，從觀(guan)(guan)察窗(chuang)以(yi)(yi)及從取出(chu)的(de)(de)(de)(de)陶粒(li)樣品(pin)可(ke)(ke)以(yi)(yi)看到(dao)(dao)其表面附(fu)著有淡黃(huang)褐色(se)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)膜并(bing)有一(yi)些絲狀(zhuang)絮狀(zhuang)在(zai)(zai)(zai)陶粒(li)孔(kong)隙(xi)中(zhong)伸展開來;在(zai)(zai)(zai)顯微(wei)(wei)鏡下可(ke)(ke)以(yi)(yi)看到(dao)(dao)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)膜有大(da)量的(de)(de)(de)(de)菌膠團和(he)吸附(fu)在(zai)(zai)(zai)其上(shang)的(de)(de)(de)(de)活性(xing)(xing)很(hen)好的(de)(de)(de)(de)固著型纖(xian)毛(mao)蟲(chong)，還有一(yi)些游泳型纖(xian)毛(mao)蟲(chong)，有時還可(ke)(ke)以(yi)(yi)看到(dao)(dao)少(shao)量線蟲(chong)纖(xian)蟲(chong)，各(ge)種微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)活性(xing)(xing)都(dou)很(hen)高，呈現一(yi)派生(sheng)(sheng)機勃勃的(de)(de)(de)(de)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)態平衡現象。反沖洗出(chu)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)膜呈現透明土褐色(se)，看上(shang)去(qu)具有粘稠(chou)狀(zhuang)，具有較好的(de)(de)(de)(de)沉降速度，鏡下觀(guan)(guan)察同樣可(ke)(ke)以(yi)(yi)發現大(da)量的(de)(de)(de)(de)高活性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)。在(zai)(zai)(zai)每一(yi)個穩定運行周(zhou)期(qi)(qi)末期(qi)(qi)，對上(shang)向(xiang)流濾(lv)柱(zhu)，可(ke)(ke)以(yi)(yi)從4號取樣口處(chu)的(de)(de)(de)(de)觀(guan)(guan)察窗(chuang)看到(dao)(dao)在(zai)(zai)(zai)濾(lv)料表面會形成白色(se)絮狀(zhuang)或者灰白色(se)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)膜包裹濾(lv)料、充滿濾(lv)料間隙(xi)，在(zai)(zai)(zai)上(shang)部2號取樣口的(de)(de)(de)(de)觀(guan)(guan)察孔(kong)中(zhong)可(ke)(ke)以(yi)(yi)看到(dao)(dao)濾(lv)料表面的(de)(de)(de)(de)淡褐色(se)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)膜。

在(zai)下(xia)向流(liu)濾(lv)(lv)柱(zhu)(zhu)的(de)表面(mian)濾(lv)(lv)層(ceng)中及(ji)濾(lv)(lv)柱(zhu)(zhu)的(de)內(nei)(nei)表面(mian)上，包裹及(ji)漂(piao)浮著許多(duo)白色絮狀(zhuang)或絲(si)(si)狀(zhuang)粘(zhan)性物(wu)，在(zai)顯(xian)微鏡下(xia)觀察，發現大量(liang)(liang)的(de)如發絲(si)(si)般(ban)的(de)絲(si)(si)狀(zhuang)菌(jun)(jun)。這些絲(si)(si)狀(zhuang)菌(jun)(jun)在(zai)污水進(jin)(jin)入端很容易大量(liang)(liang)滋生(sheng)(sheng)，造成(cheng)濾(lv)(lv)層(ceng)孔隙堵塞，水流(liu)過(guo)濾(lv)(lv)阻力增加(jia)，使得此處的(de)溶(rong)解(jie)氧(yang)(yang)下(xia)降，造成(cheng)缺(que)氧(yang)(yang)或者低(di)(di)氧(yang)(yang)條件，其(qi)他好氧(yang)(yang)微生(sheng)(sheng)物(wu)種類(lei)和數(shu)(shu)量(liang)(liang)減(jian)少，抑制(zhi)了(le)菌(jun)(jun)膠(jiao)團細菌(jun)(jun)的(de)生(sheng)(sheng)長，同時(shi)影(ying)響生(sheng)(sheng)物(wu)膜(mo)的(de)傳質，使生(sheng)(sheng)物(wu)膜(mo)內(nei)(nei)部出現厭(yan)氧(yang)(yang)環境，若不及(ji)時(shi)反沖(chong)洗，白色的(de)膜(mo)慢(man)慢(man)會變成(cheng)灰色直到灰黑色，影(ying)響處理效果(guo)。從而增加(jia)了(le)濾(lv)(lv)池的(de)反沖(chong)洗次(ci)數(shu)(shu)。這對生(sheng)(sheng)長較為(wei)緩慢(man)的(de)微生(sheng)(sheng)物(wu)來說，影(ying)響了(le)他們的(de)附著生(sheng)(sheng)長。相對于(yu)進(jin)(jin)水段而言，在(zai)濾(lv)(lv)柱(zhu)(zhu)的(de)中間段由(you)于(yu)COD負荷降低(di)(di)，溶(rong)解(jie)氧(yang)(yang)的(de)水平(ping)提(ti)高，絲(si)(si)狀(zhuang)菌(jun)(jun)的(de)數(shu)(shu)量(liang)(liang)變得較少，好氧(yang)(yang)微生(sheng)(sheng)物(wu)的(de)種類(lei)較多(duo)，菌(jun)(jun)膠(jiao)團較為(wei)豐(feng)富(fu)，原生(sheng)(sheng)動(dong)物(wu)的(de)數(shu)(shu)量(liang)(liang)也較多(duo)。

在(zai)(zai)掛膜試驗(yan)(yan)階(jie)段，發(fa)現污水在(zai)(zai)管道(dao)(dao)中流(liu)動的過程中，會產生(sheng)厭(yan)氧反應，產生(sheng)氣(qi)體(ti)，積(ji)聚在(zai)(zai)污水管道(dao)(dao)中的高處會形成氣(qi)阻(zu)，使(shi)進水阻(zu)力增加流(liu)量減小，故在(zai)(zai)進行試驗(yan)(yan)裝(zhuang)置(zhi)設計時候，要在(zai)(zai)適當的地方安裝(zhuang)排(pai)氣(qi)閥。在(zai)(zai)試驗(yan)(yan)過程之中，每天(tian)應檢(jian)查管道(dao)(dao)內是否(fou)積(ji)氣(qi)，并隨時排(pai)除，保證水路暢(chang)通(tong)。

4 結論

曝氣(qi)(qi)生(sheng)物濾(lv)池若采用(yong)人工啟動掛膜(mo)時(shi)，要(yao)合理控(kong)制投加的(de)(de)(de)(de)活(huo)性污泥量。掛膜(mo)過程(cheng)(cheng)中(zhong)，COD的(de)(de)(de)(de)去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)率的(de)(de)(de)(de)提(ti)高(gao)(gao)和氨氮的(de)(de)(de)(de)去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)率的(de)(de)(de)(de)提(ti)高(gao)(gao)不是同(tong)步的(de)(de)(de)(de)，生(sheng)物膜(mo)增長過程(cheng)(cheng)中(zhong)，好氧異養菌(jun)的(de)(de)(de)(de)增殖(zhi)速度要(yao)快，硝化菌(jun)的(de)(de)(de)(de)增殖(zhi)速度慢，單純進(jin)行去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)有機(ji)物的(de)(de)(de)(de)異養菌(jun)的(de)(de)(de)(de)培養，在溫度為20℃左右(you)時(shi)，15天左右(you)可以完成掛膜(mo)任務，而硝化菌(jun)的(de)(de)(de)(de)培養時(shi)間(jian)要(yao)更長一些(xie)。試驗對(dui)比發現，由于不同(tong)的(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)水流(liu)態(tai)，在掛膜(mo)測試的(de)(de)(de)(de)初期上向(xiang)流(liu)BAF的(de)(de)(de)(de)COD去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)率技(ji)術(shu)在我國的(de)(de)(de)(de)應用(yong)。比對(dui)應的(de)(de)(de)(de)下向(xiang)流(liu)BAF的(de)(de)(de)(de)去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)率要(yao)稍微低(di)一些(xie)，而到(dao)掛膜(mo)過程(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)后期，上向(xiang)流(liu)濾(lv)柱對(dui)COD的(de)(de)(de)(de)去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)率和對(dui)應的(de)(de)(de)(de)下向(xiang)流(liu)BAF濾(lv)柱對(dui)COD的(de)(de)(de)(de)去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)率逐漸相(xiang)同(tong)甚至略微高(gao)(gao)出一些(xie)。

后期兩濾柱的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氨氮去除(chu)率穩定上升，在(zai)試驗進(jin)水(shui)(shui)COD和氨氮條件下，下向(xiang)(xiang)流出(chu)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氨氮去除(chu)率要(yao)略高(gao)于(yu)上向(xiang)(xiang)流出(chu)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氨氮值。上向(xiang)(xiang)流曝氣生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)濾池納污(wu)率較(jiao)高(gao)，反沖洗周期較(jiao)長。濾池的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氣水(shui)(shui)比不應(ying)(ying)該是(shi)一(yi)個運行控制(zhi)參數，其大(da)小應(ying)(ying)該根據污(wu)水(shui)(shui)中所含耗氧物(wu)(wu)(wu)質的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)多少進(jin)行調節，以便保證污(wu)水(shui)(shui)中溶解氧的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)值能達到生(sheng)(sheng)化(hua)反應(ying)(ying)所需要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)平(ping)。BAF是(shi)符合我(wo)(wo)國國情的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)新型生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處理(li)技(ji)術(shu)(shu)，有(you)很大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)用潛力，應(ying)(ying)加大(da)力量(liang)進(jin)行深入研究，以推動該技(ji)術(shu)(shu)在(zai)我(wo)(wo)國的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)用。

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