流化床是利用流態化的概念進行傳質或傳熱操作的一類反應器。它與傳統的固定床反應器不同，床體固體微粒始終懸浮于液(氣)體中并劇烈運動，強化了物質的擴散過程，提高了反應速度，單位體積內可處理的液體反應物量提高2～10倍，使得流態化得以在工業上廣泛應用。
　　生物流化床污水處理技術應用于污水處理的研究始于20世紀70年代的美國。國內對流化床的研究和應用始于20世紀70年代末期。初期的研究側重于探索操作方式、載體特性、充氧方式、生物膜控制和更新等，以求了解其凈化規律并解決實際問題，并在此基礎上推薦了設計參數。進入20世紀80年代以來，國內外已建成多種類型的中小型流化床裝置，并在部分工業廢水和生活污水處理工程中投入使用。通過國內外各種報道可知，由于在布水、生物載體等方面的限制，現有的生物流化床裝置處理規模大都在每天幾百噸以下，基本上還處于研究階段，未能實現工業化大面積推廣，尚未真正發揮生物流化床在污水凈化領域的巨大優勢。
　　作為化工材料的聚氨脂材料具有比重輕、孔隙率高、彈性良好、耐腐蝕等諸多生物載體具備的特殊性能，而且產量大，價格也較低，這也為流化床技術填料的發展提供了有力的支持。
　　脈沖—循環流化床工藝中的雙流化床系統濃縮匯聚了生物活性污泥法和生物膜法的雙重優點，系統運行高度穩定可靠，污染物去除率比一般工藝高。
1 流化床工作原理
1.1　脈沖流化床工作原理
　　脈沖流化床單元是利用厭氧反應的水解酸化反應原理，在脈沖流化床反應單元內投加一定數量的高效生物親和性填料，利用脈沖布水器的脈沖布水作用，使填料在反應器內達到“上浮—沉降”的流化狀態。
　　脈沖流化床(水解酸化)段既有生物降解作用，又具有水解酸化作用。理想的生物降解效果主要取決于其生物污泥濃度和布水效果，因此必須保證水解酸化池內具有一定的填料量和生物污泥量，池內的泥水充分混合且高效生物親和性填料處于流化狀態，從而使得水中的污染物被污泥吸附、分解。若填料和污泥達不到一定濃度，泥水混合效果不佳，厭氧部分的處理效果就會很差。
　　自動高效脈沖布水器是根據脈沖流化床對水流狀態的要求及各種布水器的特點而研究開發出來的一種理想的高效節能、操作可靠的布水系統。該布水器具有以下主要優點：結構簡單，不需復雜設備，整個吸氣布水過程靠水力自動完成，維護管理方便；能耗低，效率高，除提升來水外無需其他動力；配水均勻，水力攪拌效果好；使用壽命長。
　　脈沖布水方式保證了污泥濃度以及填料和水的混合效果，控制了易燃、惡臭氣體的產生，同時由于污水與生物菌群流化態的形成，大幅度提高了處理效率，降低了投資成本。
1.2　循環流化床工作原理
　　循環流化床單元是利用好氧微生物氧化反應原理，將高效生物親和性填料投加到循環流化床內，通過微孔曝氣技術，在氣流、水力的沖擊與攪拌下，達到良好的流態化。循環流化床出水端通過水下推動器將填料回流至循環流化床進水端，完成整個循環流化過程。
　　循環流化床使用了可變微孔上浮式曝氣裝置，曝氣采用高效的管式可變微孔曝氣管，提高了氧氣利用率。檢修時，只需將曝氣支管和支撐管提起，把需檢修的曝氣器組從水中提上來即可進行檢修、更換，無需排掉池中的污水，實現了不停產檢修。
1.3　脈沖—循環流化床工作原理
　　脈沖—循環流化床是以多孔狀填料為生物載體，通過充氧曝氣的攪動作用使載體處于流動狀態，通過載體表面和內部不斷生長的生物膜，吸附、氧化并分解廢水中的有機物。脈沖—循環流化床工藝關鍵之一的高效生物親和性填料是新型生物填料，它由聚氨脂和多種金屬氧化物按一定比例配比加工而成。填料的孔隙率為90%～95%，密度略大于水；填料具有良好的彈性，在水力、氣流的攪拌、沖擊下，填料自身形狀會發生微小變化，此形狀變化可保證填料的內部、外部之間形成良好的物質交換條件，這個過程又稱為高效生物親和性填料的“自呼吸”作用。填料中含有的多種金屬氧化物促進了微生物的生化反應。在實驗性中試和工程實際應用中，反應器內投加的高效生物親和性填料的外形、尺寸、數量都有明確的規定。
　　高效生物親和性填料在微生物附著生長的情況下，會自發形成一個“上浮—沉降”的循環過程。填料投加到生化反應池的初期，填料上附著生長著少量的微生物，填料在反應池內呈懸浮生長狀態。隨著填料上微生物的逐漸增加，填料整體的比重增加，此時填料沉淀于反應池的底層。沉淀于底層的填料上的微生物會由于物質傳遞減弱和發生厭氧反應，產生少量氣體，使填料逐漸又恢復到懸浮狀態，重復“上浮—沉降”循環過程。
2 脈沖—循環流化床工藝的優點
　　(1)由于使用了脈沖布水技術和構造獨特的有機高分子厭氧填料，可保持和顯著提高厭氧系統的污泥量和污泥活性，保證了該系統的穩定運行。
　　(2)實現了新鮮污水與生物載體快速均勻的混合，大大提高了反應速度。在脈沖流化床中CODcr去除率可達2～5kg/m3·d。
　　(3)由高效可變微孔曝氣系統和構造獨特的高分子有機好氧填料組成的循環流化床系統，CODcr去除率可達3～8 kg/m3·d，是一般生物反應器不能比擬的。
　　(4)高分子有機填料添加了生物親和劑和增強劑，比表面積大，可達2000～3500m2/m3，在反應體系中成為生物良好的寄居載體，并且具有較好的水力學性能和使用壽命長等優點。
　　(5)高效生物載體填料在流化過程中具有自呼吸功能且能吸收氣體、對氣體產生阻尼性能。該系統使曝氣氣體在水體中的停留時間延長，使溶氧率比一般好氧生化系統提高30%～60%，大大降低了生化系統的耗能。
　　(6)水、泥、填料三相分離系統構思新穎、形狀獨特、效率高、操作簡便，是雙流化床的重要裝備。
　　(7)雙流化床獨特的生化系統可使該系統能有效的去除污水中的氮含量，去除率高達70%～80%。
　　(8)雙流化床的自動控制系統實現了進水量、系統的溶氧量及出水質量的自動控制，使該系統成為高效高自動化的智能系統。
　　(9)流化床內投加高效生物親和性填料，增加了生化系統內的生物量，使填料內寄居微生物和活性污泥內微生物兩大生物相功能互補，提高了生化處理系統的去除率，增加了系統運行的穩定性。
　　(10)脈沖—循環流化床內的高效生物親和性填料，使系統具有較強的抵抗沖擊負荷的能力，避免了活性污泥膨脹現象。
　　(11)該工藝中高效生物親和性填料的使用無需支撐，填料的投加、補充、更新操作簡單。
　　(12)高效生物親和性填料比傳統的組合式或其它形式填料成本低，使用方便，且容積負荷高，節約用地，特別對老工程的改造有明顯的優勢。
3 脈沖—循環流化床工藝的應用
　　佛山市順德某紡織印染有限公司15000m3/d印染污水處理工程成功地應用了該技術。該工程于2005年2月全面調試合格，出水CODcr為50～60mg/L，優于國家和地方污水排放標準，工程造價比常規工藝低，運行費用也很低，僅為0.4～0.5元/m3。
4 結語
　　脈沖—循環流化床污水處理技術適用于處理印染污水、造紙污水及各種高濃度有機污水。利用脈沖—循環流化床技術改造原有的好氧活性污泥工藝、接觸氧化工藝、氧化溝工藝、SBR工藝，可使廢水達標排放并提高污水處理能力。
　　脈沖—循環流化床成功地解決了生物載體及布水等方面的問題，為生物流化床技術在環境生物凈化污水領域方面開拓了一條大規模工業化應用的道路。脈沖—循環流化床是環境生物技術應用發展的產物，符合環境生物技術發展的趨勢，即盡可能提高單位反應器體積內的微生物濃度，最大限度地增加反應體系中生物類群與污染物的接觸程度，最高水平地發揮微生物的活性，并有效降低投資及運行費用。
　　脈沖—循環流化床在傳統活性污泥工藝和接觸氧化工藝之間找到了很好的契合點，兼有兩種工藝的優點，同時又具有系統穩定、處理效果優異、處理成本低、易于運行管理的特點，是污水處理技術史上一次革命性的進步。
參考文獻：(略)

Technology of Pulsing—Circulating Fluidized Bed for Sewage Treatment
LIU De-pei, SHAO Yun-hai
(Guangzhou ChinaEver Environmental Engineering Co., Ltd.,Guangzhou Guangdong 511430,China)

Abstract: The paper introduces the working principles, characteristics and its application of pulsing—circulating ?uidized bed.
Keywords: pulsing—circulating ?uidized bed; ?lling; bio-?lling