上海金山環保局上海環境工程設計研究院

陳定奎 　　曹魯賢

　　本文對日本流離球技術在污水處理方面作了試驗研究，試驗結果表明它達到凈化目的，可不設調節池、初沉、二沉池以及污泥處理系統CODcr去除率可達到60％-70％，BODs去除率達80％，與一般傳統的生化技術相比一次性投資省，占地面積小，運行費用特低，自動化程度高，這是符合我國國情污水處理站的新穎技術。
　　琉離球是采用不洛性小石塊用粘結劑制成多孔性集合型球體，結構新穎，機械強度高，使用壽命長，克服了過去填料中安裝復雜，維修管理困難，也解決了過去各種填料共性問題，易結球、堵塞、不易掛膜等缺點，克服了載體填料中動力消耗高，反沖洗水量大等不足之處，易國產化，流離球是近代水處理的一種新穎方法。

　　一、流離球技術性能簡述

　　所謂的流離現象，是一種自然現象。流體在流動中總存在著不同流速慢的場所，固體物在流體的流動中，總是由流速快的一側向流速饅的一側集聚，這種現象稱之為“流離”。
　　 流離亦稱之為流動的固液分離，其技術稱為流寓技術，它是常用的沉淀、過濾以外的另一種固液分離技術。
　　生化流離是產生于近5—10年內一種有機廢水處理的新技術，這種凈化技術在無壓力、只需水體稍微流動、填料為碎石球的集合體(流離球)，污水在流動中存在著球體外流速快，球體內流速侵的場所，污水中漂浮物集中在流速慢的地方即產生流離。再結合生化分解，即構成了生化流離技術。
　　生化流離遵循四個原則，則可消除污泥發生。
　　(1)聚結固形物一→微生物大量繁殖；
　　(2)使聚結的固形物產生移動；
　　(3)移動時，好氧、厭氧過程多次重復發生；
　　(4)固形物在構筑物內不斷移動，其停留時間按日單位計算。
　　用以上四原則判斷如下三種固液分離原理就可以得知。
　　沉淀：分離的固體堆積在池底部無移動性能，原封不動的單一環境，故不分解。
　　過濾：被介質過濾下來的懸浮物，聚集到一處，其狀態和沉淀原理一樣，難以移動，因此亦不分解。
　　流離：集中碎石集合體內，經過厭氧狀態使其水解酸化、流出、再被好氧分解，因此污泥通過碎石集合體連續不斷的流離，產生分解和消化。以上得知生化流離，不需要處理污泥，所以是目前凈化有機污水工藝中的較理想的方案。其主要性能如下：
　　(1)填料與水平面構成的角度越小，再分配水流能力越強，微生物和有機物之間接觸也越充分，溶解性CODcr去除效果越好；
　　(2)流離球是多孔小石塊，粘結成球體，將生物膜附著速率和生物量累積速率加快，由于多孔球體受剪力而造成的生物量損失較少，多孔球體在水的流動分解有機物在多變環境的條件下進行，其性能較平衡高效；
　　(3)實際運行過程中流離球是當作濾池中的填料使用，同時起到流離作用，對微生物生長快，啟動時間短，可維持較高的生化量；
　　(4)設備裝置：水是從球體內穿梭進出，水流動是以層流相均勻流動，曝氣從流離球的底部向上。豎向鼓氣，故它是以氣、固、液三位一體混合在水中的推流，使附著在石球體上絮凝體狀物，隨水波沖動逐步漸漸流出，故氧的利用率較高，動能消耗低；
　　(5)小石塊在運行過程中是以好氧，厭氧里狀的多變環境發生,水從球體潺潺流動，將臟水凈化，從實測表中得出效果較好，一般CODcr去除率達60％一70％，關鍵流程簡化，占地面積小，基建費用低，運轉費省，自動化程度高。

　　二、流離球技術的特點

　　(1)突破了傳統的處理方法；
　　(2)施工簡單，管理方便，基本可實現無人管理；
　　(3)小石塊與進水構成角度小，接觸充分，溶解性CODo去除率高達60％——70％；
　　(4)易掛膜，脫落快；
　　(5)它無需活性污泥培菌，它可自行掛膜，對微生物生長快，故啟動時間短；
　　(6)占地面積小(無沉淀及污泥處理系統)投資省，運行費用特低，自動化程度高；
　　(7)使用壽命可達幾十年之久；
　　(8)適用于有機廢水、污水處理裝置；
　　(9)由于產生污泥量少，不但簡化了處理流程，同時又將污泥的二次污染，減少到了最小程度。

　　三、運行試驗

　　該技術引進后又結合我國污水不同條件下進行試驗和掃描、核實工作。1999年4月在上海某化工廠污水站中進行試驗。
　　1、試驗設備裝置
　　鐵制槽寬1000mm，高1200mm，長18000mm，每隔400mm裝置一個曝氣頭。
　　2、試驗情況
　　●第一階段4月11日，進水無培菌馴化，4月12日出水，進水CODcr248mg/L，出水CODcr113mg／L。
　　●第二階段運行20天進水CODcr343．3mg/L，出水CODcr118．4mg／L，平均去除率達60％，詳見市站監測報告(見表1、表2)。

　　從報告中獲得數據，該廠污水站除生活污水外，同時流人部分生產廢水，沖擊負荷很大，分解困難，CODcr最大值為882mg/L，最小值為164mg／L，去除率在60％一70％，NH₃一N去除率較低僅為34％左右。
　　試驗進行中證實流離球是有機分解，它的特性能把污泥消化，故日方資料中認為采用該新技術是無污泥，試驗中證實泥是極少，但不等于沒有污泥。

　　四、流離球技術試驗研究

　　由日本引進aquatech公司研制的流離球技術處理石化股份公司的污水，從4月11日開始進水，至今已運行近二個月。試驗裝置為一鐵槽，18×1．0×1．2(m)(L×B×H)，每隔0．4m置一曝氣頭，槽內裝滿流離球，具體裝置見圖1。
　　由試驗可知，流離球技術從運轉情況看。可分兩個階段，第一階段，能把污水中的懸浮物富集到小石塊內部，因為試驗一開始，沒有生化時間和細菌培養過程，就可使出水清澈，本試驗4月11日進水，4月12日進水CODcr為348mg／L，出水CODcr即為113mg／L，到4月30日進水CODcr平均值為343．33mg/L，出水CODcr平均值118．14mg／L，平均處理率為66％；第二階段，在球內侵饅培養起微生物和細菌，在小石塊內部反復地交替進行厭氧一好氧過程，因此，能把污泥分解為CO₂、H₂O和溶解性天機鹽，使經流離球反應池處理后的水不再需要初沉池和二沉池。圖2為流離球技術運行約數十天后的球內細菌和生物生長情況。
　　試驗主要是調節曝氣量與出水CODcr之間的關系，一般曝氣不宜過高，平均為3．3m³／h·m²，出水前DO保持在4-5mg/L為宜。
　　試驗采用的是金山石化污水凈化廠的廢水，其中沖擊負荷大，分解較因難，CODcr最大進水濃度曾達882mg／L，最小在164mg／L，CODcr去除率在60％左右，數據見表1。BOD₅去除率在79．3％，TP的去除率為81％，NO₃-N的去除率為88％。本試驗對NH₃-N的去除率較低，為34％。
　　綜觀試驗結果，我們認為，流離球技術是一個極好的污水處理方法，它能把污泥消化掉，因BC產生剩余污泥量很少，污泥也可回流處理。所以不再需要傳統的污泥二次沉淀、濃縮、污泥消化、污泥脫水等煩雜的工序。工藝流程簡單，操作方便，占地面積小。由于不設初沉池、二沉池和污泥處理系統，使整個污水處理流程變得非常簡單，操作及管理也容易。
　　由于工藝不設污泥處理系統，從而使運行費用大大降低。流離球很容易實現國產化，因此成本可以大幅度的降低，比起其它的生物處理方法應該一次性投資和經常的運行費用均比較低，此方法在我國是可行的。

　　五、日本佳力克即流離球(流離球處理生活污水試驗)

　　生物相照片說明：
　　試驗測驗從1999年4月14日開始，中間經過菌種培養和馴化階段至5月20日，進人了正常的運行階段，活性污泥較為豐滿。我們從進口處、5m、10m、15m處，及表面的壓塊石頭上進行了鏡撿，拍取了較多的生物照片，現將有代表性的照片編輯如卞：
　　1、進水口至5m范圍內呈厭氧態，以菌膠團為主體。
　　2、5--lOm處出現草履蟲等無后生動物出現，活泥在球體表現呈暗灰色。污泥呈絲網長達2—3m。厭氧好氧態。
　　3、10一15m出口處，出現大量的活躍的草履蟲、輪蟲、太陽蟲，線蟲等，污泥呈灰色，好氧狀態。
　　4、從10—15m水質和生物相變化不大。

　　六、存在問題

　　流離球的氣量與常規有機負荷計算不一樣，它是根據懸浮物濃度得出滯留時間來計算，該數據尚需進行探索研究。

轉載自《機械給水排水》2000年No.2～3