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1、低曝氣生物濾池論文低曝氣生物濾池制備論文:密度沸石曝氣生物濾池濾料及其制備方法摘要:曝氣生物濾池是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外發(fā)展較快的…種廢水好氧生物處理新工藝,濾料在曝氣生物濾池中起著關(guān)鍵的作用,系統(tǒng)研究以價(jià)廉易得的天然沸石、膨脹珍珠巖為主要原料,添加粘結(jié)劑,經(jīng)復(fù)合、成球、固化,制備出粒徑約4七mm、堆積密度為530kg/m3、顆粒密度1.25g/cm3,顆粒強(qiáng)度大于50N的低密度曝氣生物濾池填料。關(guān)鍵詞:曝氣生物濾池;濾料;制備方法1?一刖§曝氣生物濾池(BiologicalAeratedFilter,BAF)是20世
2、紀(jì)80年代末開(kāi)發(fā)的新型粒狀填料之后興起的污水處理新工藝,其最大特點(diǎn)是集生物氧化和截留懸浮固體于一體,節(jié)省了后續(xù)二沉池,有去除SS、COD、BOD、硝化、脫氮、除磷的作用。已在歐美和日本廣為流行。目前,國(guó)內(nèi)采用的接觸填料主要有玻璃鋼或塑料蜂窩填料、立體波紋填料、軟性纖維填料、半軟性填料以及不規(guī)則粒狀填料(砂、碎右、礦渣、焦炭、無(wú)煙煤)等。玻璃鋼或塑料填料表面光滑,生物膜附著力差,易老化,且在實(shí)際使用屮往往容易產(chǎn)生不同程度填料的堵塞;軟性填料中的水流流態(tài)不理想,易被生物膜粘結(jié)在一起,產(chǎn)生結(jié)球現(xiàn)象,使其表面積大為減
3、小,進(jìn)而在結(jié)球的內(nèi)部產(chǎn)&厭氧作用,影響處理效果。不規(guī)則粒狀填料水流阻力大,易于引起氧化池堵塞。近幾年我國(guó)也開(kāi)展了應(yīng)用片狀陶粒處理水源水微污染的研究,片狀陶粒屬不規(guī)則粒狀填料,盡管掛膜性能良好,但水流阻力大、容易堵塞、強(qiáng)度差、易破碎、不耐水沖刷,限制了它僅能應(yīng)用于水源水的微污染處理,而不能應(yīng)用于污水處理。正是由于這些傳統(tǒng)的接觸填料存在一定的缺陷,限制了曝氣生物濾池在我國(guó)污水處理中的應(yīng)用。因此,本實(shí)驗(yàn)研究和開(kāi)發(fā)一種好的接觸填料是關(guān)系到曝氣生物濾池應(yīng)用于我國(guó)污水處理成敗的關(guān)鍵。1.1BAF濾料的特性BAF是一種圭物
4、膜法處理工藝,其中廢水凈化過(guò)程是很復(fù)雜的,它包括廢水中復(fù)雜的傳質(zhì)過(guò)程、氧的擴(kuò)散與吸收、有機(jī)物的分解和微生物的新陳代謝等過(guò)程。濾池丁作時(shí),污水流經(jīng)濾料表面過(guò)程中,通過(guò)有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸附、氧向生物膜內(nèi)部的擴(kuò)散以及生物膜屮所發(fā)生的生物氧化等作用,對(duì)污染物進(jìn)行氧化分解,使污水得到凈化。BAF的牛?物降解性能的優(yōu)劣很大程度上取決于濾料的特性,濾料的研究和開(kāi)發(fā)在BAF工藝中至關(guān)重耍。作為微生物載體的濾料對(duì)水處理效果的影響主要反應(yīng)在載體的性質(zhì),包括載體的表面積的大小、粒徑大小、表面親水性及表面電荷、表面粗糙度、載體的密度、
5、堆積密度、空隙率、強(qiáng)度等。因此濾料的選擇不僅決定了可供生物膜生長(zhǎng)的表面積大小和半物量的多少,而且還影響著反應(yīng)器中的水動(dòng)力學(xué)狀態(tài)。在正常生長(zhǎng)環(huán)境下,微生物表面帶有負(fù)電荷,如果表面帶正電荷,這將使微生物在濾料表面附著、固定過(guò)程更易進(jìn)行。濾料表面的粗糙程度有利于細(xì)菌在其表面附著、固定,粗糙的表面增加了細(xì)菌與濾料間的有效接觸面積,比表面積形成的孔洞、裂縫等對(duì)已附著的細(xì)菌起到屏蔽保護(hù),使其免受水力剪切的沖刷作用。因此作為生物膜載體一濾料的各種特性決定了BAF反應(yīng)器能否高效運(yùn)行,能否在水處理屮得到更廣泛的推廣與應(yīng)用。1?
6、2實(shí)驗(yàn)材料沸石粉:實(shí)驗(yàn)用沸石樣品取口安徽宣城水東鎮(zhèn)沸石礦,外觀顏色為灰色,化學(xué)組成為:SiO276.02%;Al20311.27%;CaO254%;K202.50%;Na200.35%;MgO0.98%;Fe2031.05%;其中硅鋁比Si/AI=5.7,(Na+K)/Ca=0.71o將其沸右礦經(jīng)鄂式破碎機(jī)、對(duì)轆機(jī)破碎為過(guò)0?2mm篩,得到沸石粉。水泥:采用海螺水泥廠的625號(hào)高強(qiáng)水泥作為粘結(jié)劑材料。其性能見(jiàn)表仁(1)造粒機(jī)。將其沸石礦經(jīng)鄂式破碎機(jī)、對(duì)輻機(jī)破碎為過(guò)0.2mm篩,得到沸石粉。按質(zhì)量比例稱取天然沸
7、石粉(過(guò)0?2mm篩)、膨脹珍珠巖粉、625號(hào)高強(qiáng)水泥。加入到混料機(jī)中混合30分鐘,使三種原料混合均勻。把混合均勻的原料加入造粒機(jī)中,調(diào)節(jié)好滾筒傾斜角,造粒機(jī)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí),噴霧加水,使物料團(tuán)聚成為潮濕的球狀顆粒,使料球尺寸不斷長(zhǎng)大,以到所需要求。(2)成球系數(shù)確定。成球過(guò)程系數(shù)主要有滾筒轉(zhuǎn)速、傾角、成球時(shí)間等。另外,液料,料粉加入位置與最終水灰比也是影響成球質(zhì)量的重要因素,根據(jù)我們下一步的試驗(yàn)要求,所需要的顆粒尺寸一般為4-6mmo132成球養(yǎng)護(hù)工藝養(yǎng)護(hù)條件對(duì)于免燒陶粒的強(qiáng)度有很大影響,通過(guò)比較。我們選取了
8、自然養(yǎng)護(hù)法,將制備好的成品球放在自然養(yǎng)護(hù)室養(yǎng)護(hù)30d后出料,然后測(cè)定顆粒的強(qiáng)度、粒徑分布、孔隙率、視比重、堆積密度等物理指標(biāo)。1.3,3配方確定為確定低密度沸石濾料的配方,按照上述制作工藝過(guò)程進(jìn)行了性能試驗(yàn),結(jié)果如表「3所示:從表可以看出,5號(hào)配方的視比重較小而且顆粒強(qiáng)度適中。市此最后確定實(shí)驗(yàn)配方為:m(沸右粉):m(水泥):m(膨脹珍珠巖)=300:50:62.5=24:4:5而與其他無(wú)機(jī)曝氣生物