[摘要] 生(sheng)(sheng)物流(liu)化(hua)(hua)床(chuang)技(ji)術(shu)是普(pu)通活性污泥法和(he)生(sheng)(sheng)物膜法相結合(he)的(de)(de)(de)廢水生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)處理技(ji)術(shu)。通過對(dui)近年國內外(wai)生(sheng)(sheng)物流(liu)化(hua)(hua)床(chuang)技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)研究和(he)應(ying)用現狀的(de)(de)(de)分析(xi)，文中從生(sheng)(sheng)物流(liu)化(hua)(hua)床(chuang)類型、特性入手(shou)，對(dui)生(sheng)(sheng)物流(liu)化(hua)(hua)床(chuang)技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)應(ying)用前景進行展望。

[關鍵詞] 生物流化床；廢水處(chu)理；研究進展

生(sheng)物流(liu)(liu)(liu)化床技(ji)術是普通活(huo)性污(wu)泥(ni)法和生(sheng)物膜法相結合的廢水(shui)生(sheng)化處(chu)理技(ji)術[1-2]]。它以砂、活(huo)性炭、焦炭一類的較小(xiao)顆粒為載體填充在床內，載體表(biao)面(mian)覆(fu)蓋著生(sheng)物膜，污(wu)水(shui)以一定流(liu)(liu)(liu)速從下向上流(liu)(liu)(liu)動，使載體處(chu)于(yu)流(liu)(liu)(liu)化狀態(tai)，同時進行(xing)去除和降解有機污(wu)染物。在20世紀7O年代，美(mei)國(guo)、英國(guo)和日本(ben)等(deng)一些(xie)國(guo)家將(jiang)(jiang)這(zhe)一技(ji)術應用于(yu)污(wu)水(shui)生(sheng)物處(chu)理領域，并開展了多方面(mian)的研(yan)究(jiu)(jiu)工作[3-9] 。近(jin)年來(lai)，生(sheng)物流(liu)(liu)(liu)化床技(ji)術更(geng)是受(shou)到(dao)國(guo)內外(wai)研(yan)究(jiu)(jiu)者的廣泛重視，本(ben)文將(jiang)(jiang)就生(sheng)物流(liu)(liu)(liu)化床技(ji)術研(yan)究(jiu)(jiu)的最新進展作一綜述。

1  生(sheng)物(wu)流化床的(de)基(ji)本類型

根據(ju)(ju)生(sheng)化(hua)(hua)(hua)(hua)反應的(de)(de)類型不同，可(ke)分為厭氧生(sheng)物流(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)床(chuang)(chuang)和(he)好(hao)氧生(sheng)物流(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)床(chuang)(chuang)。厭氧生(sheng)物流(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)床(chuang)(chuang)可(ke)視(shi)為特殊的(de)(de)氣體進口速度為零的(de)(de)三(san)相(xiang)(xiang)流(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)床(chuang)(chuang)。與(yu)好(hao)氧流(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)床(chuang)(chuang)相(xiang)(xiang)比，需采用(yong)較大的(de)(de)回流(liu)(liu)(liu)比。根據(ju)(ju)生(sheng)物流(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)床(chuang)(chuang)的(de)(de)供氧、脫膜和(he)床(chuang)(chuang)體結構(gou)等方面的(de)(de)不同，好(hao)氧生(sheng)物流(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)床(chuang)(chuang)主要有兩(liang)相(xiang)(xiang)生(sheng)物流(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)床(chuang)(chuang)和(he)三(san)相(xiang)(xiang)生(sheng)物流(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)床(chuang)(chuang)兩(liang)種基本類型。

兩相生物(wu)(wu)(wu)流(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)是在流(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)體外(wai)單獨設(she)(she)置(zhi)(zhi)充(chong)氧(yang)(yang)設(she)(she)備與脫(tuo)(tuo)膜(mo)裝置(zhi)(zhi)，基(ji)本工藝流(liu)(liu)(liu)程(cheng)如圖(tu)1所示[1]。原污水與部分回流(liu)(liu)(liu)水在專設(she)(she)的(de)充(chong)氧(yang)(yang)設(she)(she)備中與空(kong)氣(qi)相接觸，使(shi)氧(yang)(yang)轉移至水中。充(chong)氧(yang)(yang)后的(de)污水從(cong)底部通過(guo)(guo)布水裝置(zhi)(zhi)進入生物(wu)(wu)(wu)流(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)，上升的(de)過(guo)(guo)程(cheng)中，一(yi)方(fang)面推動(dong)載(zai)(zai)體使(shi)其處(chu)于(yu)流(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)狀態，另一(yi)方(fang)面廣泛(fan)、連續地與載(zai)(zai)體上的(de)生物(wu)(wu)(wu)膜(mo)相接觸。為(wei)(wei)了及(ji)時(shi)脫(tuo)(tuo)除(chu)老化(hua)(hua)的(de)生物(wu)(wu)(wu)膜(mo)，在流(liu)(liu)(liu)程(cheng)中設(she)(she)置(zhi)(zhi)專門的(de)脫(tuo)(tuo)膜(mo)裝置(zhi)(zhi)，間歇工作(zuo)(zuo)，脫(tuo)(tuo)除(chu)了老化(hua)(hua)生物(wu)(wu)(wu)膜(mo)的(de)載(zai)(zai)體再次(ci)返(fan)回流(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)內，脫(tuo)(tuo)除(chu)下來的(de)生物(wu)(wu)(wu)膜(mo)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)剩余污泥排出(chu)系統(tong)外(wai)。處(chu)理后的(de)污水從(cong)上部流(liu)(liu)(liu)出(chu)床(chuang)(chuang)外(wai)，進入二次(ci)沉(chen)淀池(chi)，分離(li)脫(tuo)(tuo)落的(de)生物(wu)(wu)(wu)膜(mo)，處(chu)理水得到澄(cheng)清(qing)。

三(san)(san)相(xiang)(xiang)生物(wu)(wu)(wu)流(liu)化(hua)床(chuang)(chuang)是(shi)氣、液、固三(san)(san)相(xiang)(xiang)直(zhi)接在流(liu)化(hua)床(chuang)(chuang)體內接觸進行生化(hua)反應，不另設(she)(she)充(chong)氧(yang)設(she)(she)備和(he)脫(tuo)膜設(she)(she)備，載(zai)體表面的生物(wu)(wu)(wu)膜依靠氣體的攪動(dong)作用，使顆粒之間激烈摩擦而脫(tuo)落。其(qi)工藝流(liu)程(cheng)如(ru)圖2所示[2]。三(san)(san)相(xiang)(xiang)生物(wu)(wu)(wu)流(liu)化(hua)床(chuang)(chuang)的充(chong)氧(yang)方式有減壓釋(shi)放(fang)空(kong)氣充(chong)氧(yang)和(he)射(she)流(liu)曝氣充(chong)氧(yang)等形式。三(san)(san)相(xiang)(xiang)生物(wu)(wu)(wu)流(liu)化(hua)床(chuang)(chuang)設(she)(she)備簡單，操作較容(rong)易，此(ci)外，能耗也較兩相(xiang)(xiang)生物(wu)(wu)(wu)流(liu)化(hua)床(chuang)(chuang)低。

2 生(sheng)物流化床的特性

2．1 具(ju)有巨(ju)大的比表面積[10]

生物流化(hua)床是采(cai)用小粒(li)徑固體(ti)顆粒(li)作為載(zai)體(ti)，且載(zai)體(ti)在床內呈流化(hua)狀態(tai)，因此其(qi)單位體(ti)積(ji)表面積(ji)比其(qi)它生物膜法(fa)大很(hen)多(duo)。

2．2 傳(chuan)質效(xiao)果好[2]

由于載體顆粒在床體內處于劇烈運(yun)動(dong)狀態，氣(qi)一(yi)液一(yi)固界(jie)面不斷更新(xin)，因(yin)此傳(chuan)質(zhi)效果好，這有利于微生物對污染(ran)物的(de)吸(xi)附和降解，加快(kuai)了生化反應(ying)速(su)率。

2．3 容積負荷高，抗沖擊負荷能力(li)強(qiang)[2]

生物(wu)流化床(chuang)巨大(da)的(de)比表面(mian)積(ji)使(shi)單位床(chuang)體的(de)生物(wu)量很高(gao)，加上傳質速度(du)快，廢水一進入床(chuang)內，很快地被混合稀釋(shi)，所以生物(wu)流化床(chuang)的(de)抗沖擊負荷能力較強，容(rong)積(ji)負荷也(ye)較其它生物(wu)處(chu)理法(fa)高(gao)。因此，在相同進水濃度(du)下，采(cai)用生物(wu)流化床(chuang)技(ji)術處(chu)理污水，可以使(shi)裝(zhuang)置的(de)容(rong)積(ji)大(da)大(da)減小，從而顯著降(jiang)低工程(cheng)投資及土(tu)地占用面(mian)積(ji)。

2．4 微生物活性強[2]

由于(yu)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)顆粒在床體內不斷相互碰撞和摩(mo)擦，其(qi)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)膜厚度較薄(bo)，一般(ban)在0．2 m以下，且(qie)較均勻。對于(yu)同類廢(fei)水，在相同處理條(tiao)件下，其(qi)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)膜的呼吸率(lv)約為(wei)活性(xing)污泥的兩倍，可見其(qi)反應(ying)速(su)率(lv)快(kuai)，微生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)的活性(xing)較強。帶出體系(xi)的微生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)較少，污泥的再循環量和再生(sheng)(sheng)的生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)量少，不會因生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)量的累(lei)計而(er)引起體系(xi)的堵塞(sai)，液固接觸面積較大(da)，三相分離容易等。

3 生物流(liu)化(hua)床(chuang)技術的研究現狀

3．1 工藝結(jie)構的研究(jiu)

為了(le)處(chu)理一(yi)些較(jiao)難降解的(de)有(you)機廢水，北(bei)京化(hua)(hua)工研(yan)究院[11-12]開發了(le)一(yi)種復合型生(sheng)物流(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)反應(ying)(ying)器，它(ta)在同一(yi)個床(chuang)(chuang)(chuang)內實現了(le)流(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)和固定床(chuang)(chuang)(chuang)的(de)串聯操(cao)作。華北(bei)工學院[13-14] 在復合生(sheng)物流(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)的(de)基礎上(shang)(shang)，研(yan)制了(le)一(yi)種新型內循環三相復合生(sheng)物流(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)。該反應(ying)(ying)器屬一(yi)體(ti)化(hua)(hua)設備，主體(ti)為上(shang)(shang)部(bu)設有(you)活(huo)動式過濾(lv)安全網的(de)內循環流(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)，流(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)上(shang)(shang)部(bu)出(chu)水通過自充氧(yang)系統充氧(yang)后，進人浸沒式接觸氧(yang)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)，進一(yi)步反應(ying)(ying)后出(chu)水。反應(ying)(ying)器除具有(you)優(you)良(liang)的(de)自充氧(yang)特性外，兼有(you)流(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)處(chu)理效率高及接觸氧(yang)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)出(chu)水好的(de)優(you)點，并且其氣水比低、能(neng)耗(hao)較(jiao)小(xiao)、適應(ying)(ying)性強，具有(you)很好的(de)應(ying)(ying)用前(qian)景(jing)。

荷(he)蘭的(de)Frijters[15]等人(ren)開發了(le)一(yi)種新型的(de)Circox氣(qi)升(sheng)式流(liu)化(hua)床反(fan)應(ying)器(qi)。該反(fan)應(ying)器(qi)有(you)好(hao)氧(yang)和(he)缺氧(yang)兩區(qu)，能取(qu)得較高的(de)液流(liu)速度和(he)混合均勻度，因(yin)而(er)具(ju)有(you)很好(hao)的(de)CoD去除(chu)、脫氮能力。荷(he)蘭的(de)Vanl00sdrecht[16]等人(ren)研(yan)究出了(le)一(yi)種新型一(yi)體化(hua)氣(qi)升(sheng)式生(sheng)物流(liu)化(hua)床反(fan)應(ying)器(qi)。該裝(zhuang)置在常規(gui)氣(qi)升(sheng)式內(nei)循(xun)環流(liu)化(hua)床反(fan)應(ying)器(qi)的(de)基礎上(shang)附加了(le)一(yi)個缺氧(yang)區(qu)，并且(qie)通過調節(jie)反(fan)應(ying)器(qi)頂部(bu)空間(jian)(jian)的(de)氣(qi)壓(ya)來控制液流(liu)和(he)生(sheng)物載體在好(hao)氧(yang)區(qu)與缺氧(yang)區(qu)間(jian)(jian)的(de)循(xun)環，從而(er)實現硝化(hua)與反(fan)硝化(hua)作用的(de)一(yi)體化(hua)。

韋朝海(hai)[17-19]等將(jiang)圓(yuan)柱形導流(liu)(liu)筒和內循環管(guan)分別改為縮放型導流(liu)(liu)筒和三重環流(liu)(liu)循環管(guan)。實驗結果表明，縮放型導流(liu)(liu)筒增強(qiang)了(le)反應器內流(liu)(liu)體的湍流(liu)(liu)程度，強(qiang)化了(le)氣液傳質；三重環流(liu)(liu)循環管(guan)縮短了(le)液相混合時間，提(ti)高(gao)了(le)氣含率(lv)與氧傳質系數(shu)。

3．2 流體力(li)學特(te)性研究

韋朝海[17]、謝(xie)波[19]等對(dui)三重(zhong)(zhong)環(huan)流生(sheng)物(wu)流化(hua)床和縮(suo)放型導流筒氣(qi)升式內(nei)環(huan)流生(sheng)物(wu)反應器的(de)流體力學進(jin)行了研究。結果(guo)表明在相同的(de)實驗范圍內(nei)，三重(zhong)(zhong)環(huan)流生(sheng)物(wu)流化(hua)床可提高氣(qi)含(han)率(lv)10%～20% ；縮(suo)放型導流筒氣(qi)升式內(nei)環(huan)流生(sheng)物(wu)反應器的(de)氣(qi)含(han)率(lv)也(ye)提高了8%。氣(qi)含(han)率(lv)隨(sui)固含(han)率(lv)的(de)增(zeng)加(jia)而下降(jiang)，隨(sui)氣(qi)流量(liang)的(de)增(zeng)加(jia)而增(zeng)加(jia)；液體循環(huan)速度隨(sui)氣(qi)流量(liang)增(zeng)大(da)而增(zeng)大(da)，在上(shang)升區隨(sui)著固含(han)率(lv)增(zeng)大(da)而下降(jiang)。

管(guan)秀瓊[20]等也(ye)(ye)對(dui)三(san)相(xiang)生物流(liu)化床(chuang)的(de)(de)(de)(de)流(liu)體(ti)(ti)力學特(te)性作了研(yan)究(jiu)，得出(chu)了與韋朝海(hai)等相(xiang)同(tong)的(de)(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)成(cheng)果。Chia—Min ChenCZ~3等對(dui)非牛頓流(liu)體(ti)(ti)三(san)相(xiang)流(liu)化床(chuang)的(de)(de)(de)(de)平均(jun)氣(qi)(qi)含率(lv)做了研(yan)究(jiu)，測(ce)定了液體(ti)(ti)特(te)性、氣(qi)(qi)體(ti)(ti)分(fen)(fen)布器(qi)類型(xing)和磁場強(qiang)度(du)(du)(du)對(dui)總氣(qi)(qi)含率(lv)的(de)(de)(de)(de)影響。結果表(biao)明，正(zheng)確(que)地(di)調(diao)配(pei)液體(ti)(ti)粘度(du)(du)(du)和設汁氣(qi)(qi)體(ti)(ti)分(fen)(fen)布器(qi)能將平均(jun)氣(qi)(qi)含率(lv)提(ti)高20%。對(dui)于不同(tong)的(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)分(fen)(fen)布器(qi)，總氣(qi)(qi)含率(lv)隨(sui)著液體(ti)(ti)粘度(du)(du)(du)增(zeng)大有(you)不同(tong)的(de)(de)(de)(de)變(bian)化規律(lv)；隨(sui)著表(biao)觀氣(qi)(qi)速的(de)(de)(de)(de)增(zeng)大，總氣(qi)(qi)含率(lv)是增(zeng)大的(de)(de)(de)(de)；隨(sui)著磁場強(qiang)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)大，對(dui)于不同(tong)的(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)分(fen)(fen)布器(qi)，氣(qi)(qi)含率(lv)也(ye)(ye)有(you)不同(tong)程度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)大。

3．3 流動(dong)混合特性(xing)與流動(dong)模型研究(jiu)

王鐵峰(feng)[21]嵋等(deng)開發了一種新(xin)型的(de)光纖探頭多相(xiang)流氣(qi)泡測試(shi)系(xi)統，并應用此(ci)系(xi)統研究了三(san)相(xiang)循環流化(hua)床(chuang)中不同徑(jing)向(xiang)位(wei)置(zhi)氣(qi)泡的(de)上(shang)升(sheng)速度(du)分(fen)布(bu)、氣(qi)泡上(shang)升(sheng)速度(du)均值的(de)徑(jing)向(xiang)分(fen)布(bu)以及操作條件(jian)對這兩種分(fen)布(bu)的(de)影(ying)響。

Maria Gavrilescu[21]等研究(jiu)了同軸心氣(qi)升(sheng)(sheng)式內循環(huan)反(fan)應器(qi)上(shang)升(sheng)(sheng)區、下降區、底部和氣(qi)液分離(li)區的(de)液楣停留時間(jian)分布。結果(guo)表明，氣(qi)升(sheng)(sheng)式內循環(huan)反(fan)應器(qi)比敢泡(pao)塔反(fan)應器(qi)具有(you)更(geng)均勻的(de)流型(xing)，并(bing)通過(guo)軸向擴散模型(xing)和多釜串聯模型(xing)對兩種反(fan)應器(qi)進行(xing)比較，得出結果(guo)也是氣(qi)升(sheng)(sheng)式內循環(huan)反(fan)應器(qi)優于鼓泡(pao)塔反(fan)應器(qi)。

3．4 氧(yang)傳質特性(xing)及氣一液傳質系數(shu)Kla關聯式

顏涌捷[22]等(deng)采(cai)用溶氧電極法(fa)測定(ding)了(le)以牛頓(dun)和(he)(he)非牛頓(dun)流(liu)(liu)(liu)體(ti)為液(ye)相(xiang)的(de)三相(xiang)流(liu)(liu)(liu)化(hua)床提升(sheng)管內的(de)氣(qi)一液(ye)傳(chuan)質系數Kla。結(jie)果(guo)證明(ming)Kla值受床層流(liu)(liu)(liu)動特(te)性(xing)的(de)影(ying)響顯著，且(qie)那些能(neng)提高(gao)氣(qi)含率(lv)和(he)(he)增大(da)液(ye)相(xiang)循環速(su)度的(de)操(cao)作條件也有助于(yu)Kla的(de)提高(gao)。較(jiao)高(gao)的(de)氣(qi)速(su)和(he)(he)液(ye)速(su)，較(jiao)低的(de)固含率(lv)和(he)(he)液(ye)體(ti)粘(zhan)度以及電解質的(de)存(cun)在都使(shi)Kla值提高(gao)。他(ta)們還(huan)通過引入廣義雷諾數得(de)出了(le)適用于(yu)牛頓(dun)和(he)(he)非牛頓(dun)流(liu)(liu)(liu)體(ti)的(de)Kla關聯式。

Chia—Min Chen[23]等對非(fei)牛頓流(liu)(liu)體(ti)(ti)三相流(liu)(liu)化(hua)床的(de)(de)氣(qi)(qi)液(ye)傳質(zhi)特性做了(le)研究(jiu)，測定(ding)了(le)液(ye)體(ti)(ti)特性、氣(qi)(qi)體(ti)(ti)分布(bu)器類(lei)型和磁(ci)場強度(du)(du)對氣(qi)(qi)液(ye)傳質(zhi)系(xi)(xi)數(shu)的(de)(de)影響。結果表明(ming)，正確(que)地(di)調配(pei)液(ye)體(ti)(ti)粘(zhan)度(du)(du)和設計氣(qi)(qi)體(ti)(ti)分布(bu)器能(neng)將氣(qi)(qi)液(ye)傳質(zhi)系(xi)(xi)數(shu)提高30%。通過(guo)設備改良極(ji)大(da)(da)地(di)提高了(le)氣(qi)(qi)液(ye)傳質(zhi)速率，并消除(chu)了(le)小(xiao)顆粒三相流(liu)(liu)化(hua)床的(de)(de)氣(qi)(qi)泡并聚現(xian)象。氣(qi)(qi)液(ye)傳質(zhi)系(xi)(xi)數(shu)隨著液(ye)體(ti)(ti)粘(zhan)度(du)(du)的(de)(de)增(zeng)大(da)(da)而減小(xiao)；隨著表觀氣(qi)(qi)速的(de)(de)增(zeng)大(da)(da)，氣(qi)(qi)液(ye)傳質(zhi)系(xi)(xi)數(shu)也隨之增(zeng)大(da)(da)；隨著磁(ci)場強度(du)(du)的(de)(de)增(zeng)大(da)(da)，對于不同的(de)(de)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)分布(bu)器，系(xi)(xi)統的(de)(de)氣(qi)(qi)液(ye)傳質(zhi)系(xi)(xi)數(shu)有不同程度(du)(du)的(de)(de)增(zeng)大(da)(da)。

韋朝海[17]、謝波(bo)[19]等對三重(zhong)環(huan)流(liu)生(sheng)物流(liu)化床和縮放型導流(liu)筒氣升式(shi)內環(huan)流(liu)生(sheng)物反應(ying)器的(de)氧傳質特性(xing)(xing)(xing)進行了(le)研(yan)究。結果表明在相同的(de)實(shi)驗范圍內，三重(zhong)環(huan)流(liu)和縮放型導流(liu)筒反應(ying)器都(dou)使氧傳質系數提(ti)高了(le)10 以(yi)上(shang)，氧傳質系數隨(sui)固含(han)率和氣流(liu)量的(de)增大而提(ti)高。并在Higbie穿(chuan)透理論(lun)和Kolomogoroff各向同性(xing)(xing)(xing)理論(lun)的(de)基礎上(shang)建立了(le)各實(shi)驗范圍內的(de)氧傳質系數與(yu)操作參數和物性(xing)(xing)(xing)參數之(zhi)間(jian)的(de)數學關聯(lian)式(shi)。

楊衛國(guo)[24]等采用溶(rong)氧法測量了三(san)相(xiang)(xiang)循環(huan)流化床中(zhong)波相(xiang)(xiang)溶(rong)氧濃度的軸向(xiang)(xiang)分(fen)布，并按軸向(xiang)(xiang)擴散模型(xing)處理(li)實(shi) 數據，優化得(de)到氣(qi)液(ye)(ye)體積傳(chuan)質(zhi)(zhi)系(xi)(xi)(xi)數Kla。同(tong)時用光纖(xian)探頭測量了體系(xi)(xi)(xi)中(zhong)的氣(qi)含率和氣(qi)泡大小分(fen)布，計(ji)算得(de)到了氣(qi)液(ye)(ye)相(xiang)(xiang)界面(mian)積和氣(qi)液(ye)(ye)傳(chuan)質(zhi)(zhi)系(xi)(xi)(xi)數Kla，并研究(jiu)了主要操作條件(表(biao)觀(guan)(guan)氣(qi)速(su)(su)、表(biao)觀(guan)(guan)液(ye)(ye)速(su)(su)和固(gu)含率)對氣(qi)液(ye)(ye)傳(chuan)質(zhi)(zhi)系(xi)(xi)(xi)數的影響規律。

3．5 生物(wu)載體研究(jiu)

李(li)探(tan)微[25-26]等采用(yong)氣(qi)提式(shi)循環(huan)流(liu)化(hua)(hua)床(chuang)反應器(qi)(qi)處(chu)理污(wu)水，對爐(lu)渣(zha)(zha)、焦(jiao)碳、塑料(liao)(liao)顆(ke)(ke)粒進行(xing)了(le)載(zai)(zai)體實(shi)驗比較。結果(guo)表明(ming)，塑料(liao)(liao)顆(ke)(ke)粒較易流(liu)化(hua)(hua)，但稍(shao)有流(liu)失；載(zai)(zai)體掛膜效(xiao)果(guo)，焦(jiao)碳略優于爐(lu)渣(zha)(zha)，塑料(liao)(liao)效(xiao)果(guo)最(zui)差；有機物降(jiang)解作用(yong)，焦(jiao)碳、爐(lu)渣(zha)(zha)兩者的COD去處(chu)率相當，塑料(liao)(liao)效(xiao)果(guo)最(zui)差。李(li)探(tan)微等還考察(cha)了(le)不(bu)同級配的載(zai)(zai)體對床(chuang)內氧傳質的影響(xiang)。結果(guo)表明(ming)，載(zai)(zai)體中投(tou)配部(bu)分大顆(ke)(ke)粒，有利于氧在水中的轉移；反應器(qi)(qi)條件不(bu)同，最(zui)佳(jia)顆(ke)(ke)粒尺寸級配也不(bu)相同。

蔡建(jian)安[27]等發現(xian)，在(zai)氣升式流(liu)化床(chuang)(chuang)反應(ying)器(qi)中使用粗粒(li)焦碳與細粒(li)石英(ying)砂組成(cheng)的(de)(de)混合(he)載(zai)(zai)體來處(chu)理廢(fei)水(shui)，有(you)(you)良好的(de)(de)效果(guo)。與單一載(zai)(zai)體相比，不(bu)同粒(li)徑(jing)級(ji)配(pei)的(de)(de)混合(he)載(zai)(zai)體容積負(fu)荷高(gao)，不(bu)易流(liu)失，有(you)(you)利于(yu)載(zai)(zai)體掛膜和(he)氧的(de)(de)轉移傳質(zhi)，可(ke)降(jiang)低(di)曝氣能耗。Edwards[28] 在(zai)研究生物(wu)流(liu)化床(chuang)(chuang)處(chu)理高(gao)濃度(du)化工廢(fei)水(shui)時發現(xian)，顆粒(li)活(huo)性炭流(liu)化床(chuang)(chuang)比以(yi)砂粒(li)作載(zai)(zai)體的(de)(de)流(liu)化床(chuang)(chuang)具有(you)(you)更高(gao)的(de)(de)抗(kang)COD 沖(chong)擊負(fu)荷的(de)(de)能力(li)，也能更迅(xun)速地啟動。

3．6 生物(wu)膜特(te)性研究

Kargi[29]等對生物(wu)(wu)流化(hua)床進行了理(li)論分析，認為(wei)生物(wu)(wu)膜(mo)有一個最理(li)想的厚度可以使廢水(shui)中污(wu)染物(wu)(wu)的去除效(xiao)率(lv)最高。

周(zhou)平[30]等也(ye)(ye)對(dui)生(sheng)(sheng)物(wu)膜厚度(du)(du)對(dui)流化床反應器處(chu)理性能的(de)影響進行(xing)了分析，發(fa)現載(zai)(zai)體(ti)(ti)生(sheng)(sheng)物(wu)膜較(jiao)薄時(shi)，雖然膜內傳質(zhi)(zhi)阻力(li)較(jiao)小，但由(you)(you)于此時(shi)生(sheng)(sheng)物(wu)濃(nong)度(du)(du)也(ye)(ye)較(jiao)低(di)，故處(chu)理效果(guo)較(jiao)差，出水濃(nong)度(du)(du)較(jiao)高(gao)(gao)；而(er)當載(zai)(zai)體(ti)(ti)生(sheng)(sheng)物(wu)膜較(jiao)厚時(shi)，一方面由(you)(you)于膜內傳質(zhi)(zhi)阻力(li)較(jiao)大(da)，另一方面由(you)(you)于為(wei)維(wei)持(chi)床高(gao)(gao)而(er)排出的(de)載(zai)(zai)體(ti)(ti)量過大(da)，導致(zhi)床內生(sheng)(sheng)物(wu)濃(nong)度(du)(du)下降(jiang)，故處(chu)理效果(guo)也(ye)(ye)不好，出水濃(nong)度(du)(du)較(jiao)高(gao)(gao)。作(zuo)為(wei)影響流化床性能的(de)重(zhong)要(yao)參數，作(zuo)者研究得(de)到流化床載(zai)(zai)體(ti)(ti)生(sheng)(sheng)物(wu)膜最佳厚度(du)(du)為(wei)180 Arm。

Ruggerit[31]等以砂子和玻璃這兩種不同的(de)載(zai)體(ti)來測定最佳(jia)生物膜(mo)活性(xing)的(de)影響因素，結果發現生物膜(mo)活性(xing)受到液一固傳質及載(zai)體(ti)的(de)粗糙性(xing)的(de)強(qiang)烈影響。

潘濤(tao)[32]等通過工業規模的三相(xiang)(xiang)生物(wu)(wu)流(liu)(liu)化(hua)床(chuang)試(shi)驗，探討(tao)了(le)載(zai)體表面生物(wu)(wu)膜(mo)厚度(du)與有機物(wu)(wu)去除速率、容積(ji)負荷及污泥濃(nong)度(du)等傳(chuan)統(tong)參數之間的必然聯系，證實(shi)了(le)生物(wu)(wu)膜(mo)厚度(du)是描述反(fan)應器(qi)行為的關(guan)鍵參數，揭(jie)示(shi)了(le)三相(xiang)(xiang)生物(wu)(wu)流(liu)(liu)化(hua)床(chuang)高處理效率的實(shi)質是微生物(wu)(wu)濃(nong)度(du)高。并得出最佳(jia)膜(mo)厚為90"--110 btm。

4  生物(wu)流化床(chuang)技術展(zhan)望

生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)流化(hua)床(chuang)技術(shu)融合了化(hua)工流態化(hua)技術(shu)、微生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)技術(shu)與廢水處(chu)理(li)技術(shu)，是一(yi)種新(xin)型生(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)處(chu)理(li)裝置。生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)流化(hua)床(chuang)提高了處(chu)理(li)設備(bei)單位(wei)容積內(nei)的生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)量，強化(hua)了傳(chuan)質作用，加速(su)了有(you)機底物(wu)(wu)從污水j句微生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)細胞的傳(chuan)遞(di)過程(cheng)，成為生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)膜法的新(xin)突破。

今后，隨著人們加強對其流體力學特性和傳質特性的研究，加強優良菌種的篩選和生物膜特性的研究，生物流化床技術在廢水生物處理工藝中將有著更加廣闊的應用前景，這對進一步發展生物流化床技術和防治水體污染具有很大的社會意義和經濟意義。 
 
 

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”

相關文章