一種以大麥秸稈為基質(zhì)的曝氣生物濾池及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域，涉及一種以大麥秸桿為基質(zhì)的曝氣生物濾池及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]水體富營養(yǎng)化是當(dāng)前許多河流和湖泊面臨的主要環(huán)境問題，氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)大量進(jìn)入河流、湖泊等自然水體時，會引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖，進(jìn)而導(dǎo)致水體溶解氧含量下降，水生生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞。水體富營養(yǎng)化日趨嚴(yán)重，如何有效治理富營養(yǎng)化水體是目前環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的熱點。目前世界各國在治理富營養(yǎng)化方面采取了多種措施，主要有排水改道、深層排水、底泥曝曬與干燥、湖底覆蓋、曝氣循環(huán)、水位升降、施用殺藻劑和除草劑等，但上述方法大都耗時耗資，在治理過程中易對當(dāng)?shù)丨h(huán)境中其他生物造成直接或間接傷害，破壞當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境。
[0003]曝氣生物濾池(B1logical Aerated Filter,簡稱BAF)是20世紀(jì)80年代末在歐美國家發(fā)展起來的一種新型生物膜法污水處理工藝。1981年世界上首座BAF在法國投產(chǎn)，隨后在美國、加拿大、日本等國得到廣泛應(yīng)用。BAF內(nèi)的濾料在污水處理中既作為過濾材料，又使生物附著在上面，起到生物載體的作用。
[0004]目前國內(nèi)采用的濾料主要有塑料填料、玻璃鋼和不規(guī)則粒狀填料(如沸石、活性炭、陶粒)等。其中塑料填料因在使用過程中附著在其表面的微生物膜易脫落老化，損耗較大，且塑料填料一般不可再生，會造成后續(xù)的環(huán)境污染問題；活性炭濾料雖然對COD和NH3-N的去除率較好，但由于出水帶有明顯的黑色，使得出水的濁度甚至大于入水濁度。當(dāng)用曝氣生物濾池處理污水時，由于濾池內(nèi)微生物降解水中污染物需要一定的碳源提供能源動力，所以往往需要向濾池內(nèi)投加營養(yǎng)物質(zhì)，增加了處理成本；而當(dāng)曝氣生物濾池用于處理含藻污水時，為抑制水中有害藻類再次過度生長，還需要向水中投加化學(xué)抑藻劑?；瘜W(xué)抑藻劑雖然可以一定程度上減輕水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象，但會對水中其他生物產(chǎn)生有害影響，對原有的水生生態(tài)系統(tǒng)造成破壞。
[0005]本發(fā)明針對以上不足，采用大麥秸桿作為曝氣生物濾池濾料，利用植物的化感作用抑制有害藻類生長，是一種綠色安全的含藻污染原水控制處理方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種以大麥秸桿為基質(zhì)的曝氣生物濾池及其應(yīng)用。
[0007]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:一種以大麥秸桿為基質(zhì)的曝氣生物濾池，所述濾池包括濾池本體、進(jìn)水管、出水管、曝氣管、反沖洗風(fēng)機(jī)、反沖洗水泵、回流泵和濾料。所述濾池本體上標(biāo)有填料線和補(bǔ)料線，填料線的高度為濾池高度的4/5，補(bǔ)料線的高度為濾池高度的1/5 ;所述濾料通過以下方法制備得到:將1-2 cm長的大麥秸桿碎段，與活性污泥按體積比2:1混合均勻，即得到大麥秸桿基質(zhì)生物濾料；所述濾料上部設(shè)有多孔網(wǎng)柵，網(wǎng)柵孔徑〈I Cm。
[0008]一種以大麥秸桿為基質(zhì)的曝氣生物濾池的應(yīng)用，該應(yīng)用為將濾池用于處理含藻污染原水。
[0009]將濾池用于處理含藻污染原水，包括以下步驟:
(1)將濾料至少填至填料線處；
(2)通過曝氣管連續(xù)曝氣，每隔25-45min從進(jìn)水管泵入一次含藻污染原水，含藻污染原水的流速控制在2.5-5 m/h，每次泵入時間持續(xù)20-40 min ；
(3)每隔24h對濾池中的活性污泥鏡檢，直到觀察到污泥中出現(xiàn)鐘蟲、累枝蟲、蓋纖蟲、聚縮蟲、鞭毛蟲、肉足蟲、吸管蟲、棲纖蟲、尖毛蟲、游仆蟲、卑氣管葉蟲、輪蟲、圓形蠕蟲中的任意一種或幾種，表不在濾料上微生物膜掛膜成功；
(4 )掛膜成功后，從進(jìn)水管連續(xù)泵入含藻污染原水，從曝氣管曝入空氣，氣水比控制在1:1-1.5，水流速度控制在8-10 m/h，水力負(fù)荷控制在0.35-1.05 m3/m2.h, pH控制在6-8，濾料上的微生物膜厚度控制在270-420 μ m,當(dāng)微生物膜厚度超過這一范圍時，濾池停止運(yùn)行，進(jìn)入反沖洗周期；
(5)反沖洗時，關(guān)閉進(jìn)水管、曝氣管上的閥門，啟動反沖洗風(fēng)機(jī)，開啟反沖洗進(jìn)氣閥門，進(jìn)行氣洗，氣洗強(qiáng)度控制在8-18 L/m2.S，時間控制在3-7 min ;隨后啟動反沖洗水泵，反沖洗水由濾池底部進(jìn)入濾池，進(jìn)行氣水聯(lián)合反沖洗，反沖洗水洗強(qiáng)度為4-7 L/m2 *s，時間控制在4-8 min ;沖洗結(jié)束后，關(guān)閉反沖洗風(fēng)機(jī)和反沖洗進(jìn)氣閥門，進(jìn)行水漂洗，沖走老化的微生物膜和濾料表面的懸浮物，漂洗時間控制在3-7 min ；
(6)反沖洗完畢后，重復(fù)步驟2~5，濾池開始下一周期的正常運(yùn)行。
[0010]進(jìn)一步地,當(dāng)濾池內(nèi)濾料體積低于補(bǔ)料線時，停止濾池運(yùn)行，添加濾料至填料線以上。
[0011]本發(fā)明具有以下特點:
(I)本發(fā)明中濾池內(nèi)大麥秸桿腐解會釋放出木質(zhì)素及氧化產(chǎn)物、酯類、醌類和酚類物質(zhì)等化感物質(zhì)，可抑制藍(lán)藻、硅藻和綠藻等多種藻類生長；以大麥秸桿為濾池濾料，大麥秸桿容易降解，在投加后對水中其他水生生物幾乎不產(chǎn)生有害影響，比傳統(tǒng)的化學(xué)抑藻劑要安全，且長期使用有益于水體的生態(tài)修復(fù)。
[0012](2)本發(fā)明中大麥秸桿只需與活性污泥混合均勻，不需要作其他的前處理工作，操作步驟簡易，普通的從業(yè)人員便可操作；大麥秸桿一般是農(nóng)業(yè)廢棄物，原料廉價易得，有利于本發(fā)明的推廣。
[0013](3)本發(fā)明進(jìn)水中的藻類和濾池內(nèi)逐漸腐解的大麥秸桿可作為生物質(zhì)有機(jī)碳源，無須另外投加營養(yǎng)劑，且可以促進(jìn)生物脫氮過程，凈化水質(zhì)。
[0014](4)本發(fā)明中濾池本體上標(biāo)有填料線和補(bǔ)料線，方便實際操作者及時補(bǔ)料，避免濾池工作時因濾池內(nèi)濾料過少造成污水處理效率下降。
[0015](5)本發(fā)明中濾料上部設(shè)有多孔網(wǎng)柵，網(wǎng)柵孔徑〈I cm，避免大麥秸桿碎段隨水流流出堵塞濾池。
【附圖說明】
[0016]圖1是添加大麥稻桿為基質(zhì)的曝氣生物濾池裝置不意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面通過實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述。
[0018]如圖1所示，一種以大麥秸桿為基質(zhì)的曝氣生物濾池，所述濾池包括濾池本體、進(jìn)水管、出水管、曝氣管、反沖洗風(fēng)機(jī)、反沖洗水泵、回流泵和濾料。曝氣生物濾池采用上向流形式，污水和空氣由底部進(jìn)入，出水從頂部溢流口進(jìn)入池塘。濾池內(nèi)部結(jié)構(gòu)由上至下依次是出水區(qū)，填料層，承托層，進(jìn)水進(jìn)氣區(qū)。填料層每隔15 cm設(shè)一個取樣口，承托層由粒徑不同的鵝卵石由大到小依次堆積而成。本發(fā)明中，濾池本體上標(biāo)有