[发明专利]生物膜法的隔离曝气

说明书

本发明涉及生物膜法的隔离曝气，具体地说，涉及生物膜法的曝气池或生化曝气滤池的隔离曝气，属污水处理技术。

在污水处理设施中，现有技术的生物膜法的曝气池或生化曝气滤池采用了底部曝气方式，在池底均匀铺设或者梯度铺设曝气头，直接对其上方的填料或滤料进行曝气，这种曝气方式的处理效率低，其原因是：

1.由于填料的阻隔和曝气头气量不均衡，导致曝气不均匀；在曝气强度大的区域，受气泡的激烈冲刷，生物质难以在填料上附着形成生物膜，出现了“光身”填料的情况，降低了处理效率。

2.在曝气量小或者曝气死角等区域，水相的搅拌和扰动小，生物膜与水相间的扩散层厚度增加，扩散层增厚必然降低了生物膜吸收水相中的溶解氧和污染物及生化代谢产物释放进入水体的速度，从而降低了生物膜的处理效率。

3.对于生化曝气滤池等采用高密度填料的污水处理设施还存在着氧的传输效率低的问题。好氧处理中，氧传质的阻力来自氧在气液两相间的传递。提高氧的利用率在于有效地增加气液两相的接触面积和接触时间。直接对填料区进行曝气，曝气头会产生微小的空气泡，在底层填料的阻挡下，汇集成较大的气泡，大幅度降低了空气与水的接触面积。生物膜的不断生长，会逐步造成填料的某些区域阻力变大，最终迫使空气从有限的路径上逃逸，形成沟流，这样进一步减少了空气的表面积，又使空气短流迅速离开水体。底部曝气方式既减少了空气的表面积，又降低了气水两相的接触时间，降低了氧的利用率。

本发明的目的旨在克服现有技术的缺陷而提供的一种曝气方式，称隔离曝气。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：一种生物膜法的隔离曝气，其特征是采用至少1个隔离筒将生物膜法的曝气池或生化曝气滤池分为曝气区和填料区；隔离筒内为曝气区，筒外为填料区；隔离筒内底部置有曝气头，底侧开设有水回流窗，顶部淹没于水中。所述的隔离筒可采用聚氯乙烯圆管，固定于填料架上；池内各隔离筒的横截面积之和占该池面积4～10％，最佳值是6～8％，依此原则选择隔离筒的横截面积和个数。

曝气时隔离筒内的水得到充氧，并在气泡的提升下，形成以隔离筒为中心的纵向水流循环，使被处理的污水不断通过曝气区和填料区，反复进行曝气充氧-反应降解的过程，如图1所示。通过曝气量的控制，调整水体充氧和生物膜水力冲刷强度，使溶解氧浓度和生物膜的生长得到有效的控制。

采用本发明的隔离曝气技术，曝气气泡不经过填料区，生物膜不再受到气泡的冲刷，不会出现“光身”填料。由于气泡的提升作用是在整个氧化池内形成稳定的池内水循环流，使水的纵向流速可达0.2～0.3m/s，这样便减少了界面扩散层，消除了扩散阻力抑制微生物活性的状况。采用隔离曝气技术，既降低了扩散阻力，又防止了气泡对生物膜的冲刷，使整个氧化池内的填料都能形成高活性生物膜，达到了对污染物进行高效处理的目的。

附图的图面说明如下：

图1是隔离筒及其外的填料。曝气时曝气头3提供氧气，隔离筒1内的水得到充氧，并在气泡的提升下，形成以隔离筒1为中心的纵向水流循环，使被处理的污水如箭头所示并经回流窗4不断通过筒内曝气区和筒外填料区2，反复进行曝气充氧-反应降解的过程。

图2为本发明实施例1的隔离筒布置图。

下面结合实施例并配合附图对本发明的技术方案作进一步的陈述。

实施例1

制作的生化曝气池有效容积720l，处理炼油厂的炼油污水量150l/h，总曝气量600l/h。隔离筒的平面布置见图2，生化曝气池5中均匀布有6个隔离筒1，各隔离筒的横截面积之和470cm²，池面积7200cm²，各筒的横截面积之和占池面积6.5％。生化需氧量COD去除率在75％以上，比常规曝气方式的生化池去除率提高20～30个百分点；体积负荷达0.6KgBOD₅/m³，是常规曝气方式的1.6倍。

图2中，2是填料区，3是曝气头。

实施例2

本发明的技术应用于“汽提含酚废水的生物预处理”中试同样取得了良好效果。该中试装置采用塔式生物滤池作为生化装置(纵剖面图参见图1)，该塔有效高度120cm，塔径40cm，隔离筒直径11cm，采用多面空心球作填料；处理污水流量100l/h，水力停留时间1.5h，原水挥发酚浓度100～150mg/l，处理后浓度在20mg/l以下，而对比实验的普通生物滤池处理后浓度不低于50mg/l。