楊書銘
( 北京紡織科學研究所 )

本文就廢水生物膜法中，生物接觸氧化池及塔式生物濾池采用半軟性填料的設計、安裝、運行等問題，提出一些看法和建議。

一、設計參數

半軟性填料的設計負荷，主要取決于待處理廢水的有機污染物指標。根據我們試驗及工程設計，以及國內若干采用半軟性填料的廢水治理工程調查資料統計，現提出下列設計參數供參考，見表1、表2。
生物接觸氧化池設計參數 表1

塔式生物濾池設計參數 表2

為了使半軟性填料上生長的生物膜不宜過厚且容易脫落，表中對廢水的進水濃度有所控制。當廢水進水濃度超過表中數值時，建議采用部分或全部回流方式，降低進水濃度，以保證較長時間的穩定運行。否則進水濃度過高，耗氧速率過快，曝氣系統難以保證供氧需要，影響微生物的新陳代謝活動，降低其去除效果。
如果廢水可生化性較好，廢水進水有機物負荷高，在半軟性填料上出現生物膜粘連和增厚現象，則降低了布水、布氣效果。實際上，使用半軟性填料只是在布水、布氣、生物膜容易生長和脫落等方面，優于目前采用的各種填料。為了保證其正常運行，它有一定的適用條件，除了上面提到的有機物負荷指標外，還需要滿足廢水的pH值、溫度、營養平衡等生化處理必須的工作條件。

二、安裝方式及裝填密度

與其它種類填料相比，半軟性填料的安裝方式比較靈活，因為每個填料都是一個獨立單元，根據需要可將若干半軟性填料通過中心孔及定距管穿成串狀。安裝時可采用栓掛式或框架式。所謂栓掛式，即上懸掛、下固定方式，栓掛在上下二層預先埋置的支撐架上，支撐架上每個支撐桿的間距由所選用的填料直徑尺寸決定，每個單元填料的縱向間距，可由不同要求長度預制定距管控制，填料采用復合鋼絲串成串后栓結；所謂框架式，即將填料栓結在預制塑料管框架上，框架再置于底部預埋的支撐架上。
在塔式生物濾池中，可采用栓掛式或框架式安裝方式。栓掛式高度以每段1.0～2.0m為宜；框架式可根據塔體形狀加工成標準框架塊進行組裝；在生物接觸氧化池中，亦可采用栓掛式及框架式二種，由于受到水的浮力的影響，栓掛高度可加大到3m左右。
半軟性填料，目前經常采用的為直徑120mm及150mm二種，其在平面布置上可方形或三角形布置，見圖1、圖2、圖3及圖4。填料間縱向垂直距，可采用30～60mm。


其中a、a 1 、b、b 1 由選定填料直徑及間隔距離所決定。通常，a=120～150mm，a 1 =150～180mm，b=110～140mm，b 1 =130～160mm。
進水水質不同，其填料直徑、裝填密度可參照表3選擇。
表3

在塔式生物濾池中，水流自上至下呈推流狀態，有機污染濃度逐漸降低，填料裝填密度可根據水質變化，自塔頂至塔底逐漸變疏，這樣既有利于通風，又有利于生物膜脫落，也可降低工程造價；在生物接觸氧化池中，由于水流呈完全混合狀態，因此，池體內填料可采用同一裝填密度；當采用二段法時，由于二段池體內水質不同，其每段填料裝填密度亦應有差別。

三、使用中應注意的問題

1.生物膜法處理裝置采用半軟性填料時，只要進水水質適宜，裝填密度合理，通風或氣水比符合要求，生產運行一般是穩定的，其有機污染物去除效率優于目前采用的各種填料。在塔式生物濾池中，由于進水水質及有機物負荷選擇合理，填料上生物膜呈黃褐色且較薄，塔底出水分布很均勻，有機污染物去除率較穩定，一般COD cr 去除率在45～60%左右，BOD 5 去除率在80～90%左右。為了保證塔式生物濾池正常運行，在填料體積計算中不僅要考慮有機污染負荷，還要考慮水力負荷以保證水流對填料表面生物膜的沖刷更新作用。在生物接觸氧化池中，當進水水質及有機污染物負荷選擇合適時，其有機物去除率一般COD值為60～70%左右，BOD 5 去除率一般在85～95%。氧化池中的曝氣系統多采用散流曝氣器，也有采用穿孔管曝氣器，由于半軟性填料有良好的布水、布氣性能，在池體表面可觀察到細碎的逸出空氣泡，空氣泡的不斷被切割破碎，增加了空氣中氧的分量的轉移率，減少動力消耗。
2.生物接觸氧化池中，采用半軟性填料與軟性纖維填料混合裝填有二種情況:一種是半軟性填料與軟性填料互相交叉栓結；另一種是池體下半部采用半軟性填料，上半部采用軟性填料。這種混合裝填型式，在早期運行時，肉眼觀察生物膜量較明顯，但運行一段時間以后，軟性纖維填料易結成束狀或球狀，甚而產生厭氣現象，使填料比表面積減少，去除效率下降，給今后填料的更換帶來困難。另外，這由于二種填料生物膜生長和脫落情況不同，其總體去除有機污染物的效果沒有增加，甚至有所降低。還由于軟性纖維填料結成束狀和球狀，使重量加大，影響半軟性填料的彈性，使其產生變形，降低了布水、布氣效果。