軟核硬殼球形濾料應用于曝氣生物濾池的實驗研究

時間：2008-06-12 來源：青島理工大學環境與市政工程學院 作者：戴長虹，吳然然

資料來源：青島理工大學環境與市政工程學院

摘　　要：本文以新研制開發的軟核硬殼球形濾料為生物濾料，進行了曝氣生物濾池處理生活污水的實驗研究。考察了該濾料的掛膜情況，探討了不同的氣水比和水力負荷條件下對生活污水處理效果的影響。

Abstract：

關 鍵 字：濾料；曝氣生物濾池；掛膜；氣水比

    隨著工業化進程的加快，水資源短缺的問題越來越嚴重，水已經成為制約經濟發展的重要因素之一。而我國現有水體大都被污染，可用水源越來越少，在這種情況下，為實現可持續發展的戰略，變廢水為資源是擺在我們面前的一個急待解決的課題。

    曝氣生物濾池(簡稱BAF)具有眾多優點，非常適合在我國推廣使用。濾料在曝氣生物濾池中既是生物的載體又是過濾的主體物質，因而處于核心地位[1]。目前，傳統的濾料存在一定的缺欠，限制和影響了曝氣生物濾池在污水處理中的應用。因此，研究開發一種多功能的濾料對提高曝氣生物濾池污水處理的效率和降低污水處理的成本將具有重要的意義。

1軟核硬殼球形濾料

    軟核硬殼球形濾料是本課題組研制開發的一種具有核殼結構的多功能水處理新型濾料，該濾料由內核和外殼組成；內核由輕質材料構成，外殼由硬質材料構成；外殼包括界面層、強度層和功能層，功能層中含有水處理用的各種功能填料。內核的作用是保證濾料的球形度和減輕濾料的重量，外殼的作用是賦予濾料足夠的機械強度、硬度、粗糙度、耐酸堿度和適宜的表面電性以及水處理所需的其它功能。濾料的外觀形貌、尺寸、密度以及其它性能都可以根據需要進行事先設計，從而直接生產出符合使用要求、性價比最高的濾料，避免了濾料事后的改性；功能填料的數量和種類在較大范圍內可任意改變，并能保證其原有的性能不變；濾料所含的絮凝劑、氧化劑等功能填料可以緩慢釋放，從而延長濾料的使用壽命。該濾料不僅具有耐腐蝕、抗氧化、無毒性的特點，而且具有球形度高、硬度大、表層粗糙、親水性好、生物相容性高、易掛膜、不粉化、生產成本低等特點。軟核硬殼球形濾料的外觀如圖1所示。

圖1 軟核硬殼球形濾料的照片

    本實驗將軟核硬殼球形濾料用于曝氣生物濾池處理生活污水，考察軟核硬殼球形濾料的掛膜情況以及氣水比和水力負荷對處理性能的影響，為該濾料的推廣應用提供必要的工藝參數。

2實驗裝置及工藝流程

2.1實驗裝置

    實驗設備主要有曝氣生物濾池、原水池、高位水箱、水泵、空氣泵等。曝氣生物濾池為有機玻璃制作，直徑20cm、高2m，濾池頂部設一高20cm的溢流槽，下部是由直徑為1-3cm的卵石構成的承托層，高為15 cm。所用軟核硬殼球形濾料的粒徑為8-10mm，濾料層高度為1.2m，濾池內采用直徑為2.5cm的曝氣頭進行曝氣。

實驗裝置如圖2所示：

圖2 實驗裝置示意圖

2.2工藝流程

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