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宇都环境活性污泥法治污与时俱进 新型工艺日处

发布时间:2019-07-04 20:14 作者:彩83

  碧水保卫战作为当前污染防治领域中的三大保卫战之一,日益受到各界重视。那么,目前有哪些成熟的污水处理技术?《环境与生活》杂志记者日前在上海召开的中国环博会上见识了一种SSMBBR技术,就是向污水中添加独特设计的生物悬浮填料,再结合相关配套系统,来处理工业废水、市政污水以及养殖废水。据厂家介绍,该技术已在全国20多个省市区的300多个污水处理项目中应用,每天累计处理污水超过500万吨。

  4月15日至17日,第二十届中国环博会在上海召开。在本届博览会的一个展位上,记者看到展板上的宣传语写着“宇都环境,国内第一个将悬浮填料应用于污水处理厂提标改造的企业”。参展商大连宇都环境技术材料有限公司大区经理隋云焕向《环境与生活》介绍,“我们宇都环境公司是国内第一个将MBBR工艺成功应用于市政污水处理厂提标改造的企业,十多年专注于污水处理工艺及生物悬浮填料的研发生产,现在由MBBR技术升级而来的SSMBBR工艺应用于国内20多个省区,使用我们工艺的污水处理厂每天的污水处理总量超过500万吨。”

  据媒体报道,我国目前每年所产生的废水已连续多年超过700亿吨,主要来源有工业废水和市政污水,这还不包括广大农村的生活污水和畜禽和水产养殖所排放的污水。庞大的污水处理量是“碧水保卫战”的重点和难点。

  简单讲,污水处理就是通过物理、化学、生物的手段,去除水中一些对生产、生活有害物质的过程。废水中的污染物多种多样,不可能用一个单元或一种方法就把所有污染物除尽。污水处理一般可分为三级:一级处理是从废水中去除呈悬浮状态的固体污染物,多采用物理处理法,如沉淀和格栅过滤等;二级处理是大幅去除水中有机污染物,多采用需氧生物处理法;三级处理的任务是进一步去除二级处理未能去除的污染物,如磷、氮和可溶性无机物等。在二级和三级处理单元中,“主力军”就是各种微生物。

  100多年来,微生物处理污水技术一直分成活性污泥法和生物膜处理法,目前二者正在逐步融合。

  19世纪末,英国的工业革命率先完成,经济和社会迅速发展,但也成为水污染最严重的国家,城市规模扩大带来污水问题以及工业生产对清洁用水的需求,迫使英国从政策和技术两方面来寻求解决方案。1898年成立的污水处理皇家委员会被视为世界污水处理的里程碑,但在技术上,科学家们还在寻求突破。当时研究者的直觉是,在氧气充足的情况下能缓解污水散发的恶臭,许多科学家探索向污水中注入空气,这就是目前广为采用的“曝气”技术的由来。

  直到1912年,英国科学家克拉克和盖奇发现:他们在对污水进行长时间曝气后产生了污泥,可水质却得到明显改善。当时他们在实验室里用瓶子进行曝气实验,每天下班后总要把瓶子倒空,实验器材全部清洗,第二天重新开始。他们偶然发现,由于前一天瓶子没洗干净,瓶壁和瓶底有少量污泥,第二天做实验时污水变清了,臭味也小了。随后他们在每天结束实验前,把曝气后的污水静止沉淀,只倒掉上层清水,留下瓶中污泥供第二天使用。他们在显微镜下观察瓶底的污泥,发现居然是活的!这些污泥是一大堆细菌、真菌等微生物的集合体,污水中的污染物就是被它们“吃”掉的。克拉克等人把这称为“活性污泥”。应用这个原理,英国人在1916年建成了世界第一个应用活性污泥法的污水处理厂。有时“偷懒”也是好事,如果克拉克和他的助手们每天把实验用的瓶子擦洗得干干净净,活性污泥处理污水的方法也许就难以发现了。

  活性污泥法处理污水的基本原理如下:向污水中不断注入空气,维持水中足够的溶解氧,一段时间后污水中形成一种絮凝体,这就是由大量微生物构成的活性污泥。它们在有利环境条件下和污水充分接触,“吃”掉其中的污染物。使用活性污泥法的污水处理厂的主要设施是曝气池和二次沉淀池,净化过程包括:①吸附阶段,由于絮状的活性污泥表面积很大,表面具有多糖类粘液层,利于污染物吸附;②氧化阶段,有氧条件下,微生物把吸附的有机污染物一部分氧化分解获得能量,一部分合成新细胞;③絮凝体形成与凝聚沉淀阶段,氧化阶段合成的菌体集聚形成新的絮凝体,通过重力作用沉淀出来,让污水得以净化。

  污水处理中的生物手段除了活性污泥法外,还有一种生物膜法。其原理是借助自然界中土壤对污水的净化作用。该技术也是发端于20世纪初的英国,具体操作是向污水投放天然材料(如卵石)或合成材料(如纤维)作为载体吸附微生物繁衍并形成生物膜。污水与生物膜充分接触,污水中的有机污染物作为营养物质,被附着在生物膜上的微生物摄取,污水得到净化,微生物自身也能繁殖增殖。

  后来,活性污泥法和生物膜法在污水处理中逐渐融合,MBBR技术应运而生。MBBR(移动床生物膜反应器)的原理是通过向反应池中投加一定数量的悬浮载体(行业术语为“填料”),增加微生物群体数量及种类,从而提高污水处理效率。填料密度接近于水,在曝气时能与水充分混合,另外,每个填料内外有不同的微生物,内部是一些厌氧菌或兼氧菌,外部则为好氧菌,这样每个填料都成为一个微型反应器。反应器里面就是不同菌群组成的活性污泥,使硝化反应和反硝化反应同时存在,来“吞吃”污水中容易发臭的氨和氮。MBBR的核心就是让特制填料通过鼓风曝气在反应池中随水流浮动,带动附着生长的生物菌群与水中污染物和氧气充分接触,污染物通过吸附和扩散作用进入生物膜内,被微生物降解。

  隋云焕经理向《环境与生活》介绍,大连宇都环境公司研发的SSMBBR技术是全系统的活性污泥与MBBR工艺的“联合体”(第一个S,为system——系统,第二个S,为sludge——活性污泥),也是“生物膜与活性污泥处理技术”(IFAS)的一种。SSMBBR包括独特设计的悬浮填料、拦截网、疏导系统和检修系统等,用该技术来对传统的污水处理厂进行提标改造“可达到事半功倍的效果”。

  据介绍,大连宇都环境公司推出的“改性悬浮填料”,是生物技术和新材料技术相交叉的高新技术,使用酶促进配方等工艺对填料进行“改性”,其主要优点有:①亲水性好,表面粗糙,微生物容易挂膜,生物量多,改性填料比重在0.96-0.98,微生物挂膜后在1左右,少量曝气就能流化,无需额外曝气推动流化,大幅降低能耗;②亲电性好,这是“改性”的关键,“改性”后的填料表面带正电荷,传统的填料用聚乙烯制成,带负电荷,而活性污泥中大多数微生物也是带负电荷的,“负负相斥”,而经过“改性”后,带正电荷的填料上容易附着带负电荷的微生物;③加入炭黑的填料抗紫外线、抗老化、抗摩擦、机械强度高。

  隋云焕介绍,“处理生活污水和不同种类的工业废水,起作用的微生物菌群是不同的,因此,我们制备出能亲和附着这些专项菌群的特定功能填料。”他说,传统的填料一般为高密度聚乙烯制成,为白色粉末或颗粒状产品,无毒、无味,硬度、拉伸强度好,不溶于任何有机溶剂,也能耐酸、碱和各种盐类的腐蚀。但也存在缺点,如吸水性低、耐老化性能差,特别是热氧化作用会使其性能下降,“我们公司的黑色改性填料是全国独有专利产权的,我们的填料主要分三大类,市政污水用填料、工业废水用填料以及养殖业污水用填料。处理不同种类的污水,起作用的微生物菌群也不同,基于这些,我们制备出能亲和附着不同菌群的特定功能填料”。

  隋云焕经理说:“大连宇都环境公司研发的SSMBBR污水处理工艺已在全国20多个省区的300多个污水处理项目中成功应用,无论是处理水质达标方面,还是降低能耗方面,以及处理效率,用户都是很满意的。”

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