高效率生物接觸濾材與曝氣器在廢水處理上之應用.doc

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1、高效率生物接触滤材在废水处理上的应用蔡高荣1,谢宏炅2,刘颖3,董彬彬4（1.振钧环工技师事务所负责人、上海川源机械工程有限公司顾问2.上海川源机械工程有限公司总经理3.上海川源机械工程有限公司企划处处长4.上海川源机械工程有限公司企划处工程师）摘要：生物反应器分解水体中之有机质时，在相同容积相同的停留时间下，欲分解更大量或复杂的有机物时，需要更大的生物质量及生物相，接触曝气法则可满足这种需求。生物质量的常取决于滤材的表面积大小及附着性的难易，及曝气系统供氧能力均决定系统的成败。高效率生物滤材的高比表面积及抗生物附着性的曝气系统可供

2、高度及复杂性质废水选择。关键词：接触曝气法、曝气、接触滤材、绳状滤材一、前言在石油化学工业及生物科技日渐发达的今天，所造成的废水性质亦日驱复杂，对于传统式的废水生物处理是一大难题。在废水处理的工艺设计上，常需串接各种不同的处理技术，好满足放流水水质符合国家放流水标准。但在制造的流程及制造者实际的情形，常因订单的多寡及产品质量的改善作业，造成制程排放水水质的不稳定或水量的急剧变动，这对废水处理的操作上，又是一大挑战。在废水流程上，是否可有一种耐高冲击负荷（ShockLoading）制程，为环境工程师的一大考验。二、文献回顾生物处理一般

3、可概略分为好氧性处理及厌氧性处理，其净化能力，与细菌、真菌类、藻类、原生动物、微小后生动物等各种微生物有关，为由数十种以上的混合培养体（MixedCulture）以去除混合基质的处理程序，故要确立合理的设计标准及操作准则并不大容易，大多依据经验或判断较多。一般低污染性工厂所排放之废水，以好氧性处理法处理后，水质大都可达到现行放流水标准，而通常废水有机污染浓度较高的工厂，必须先实行厌氧性处理，后段再设置好氧性处理单元，才能符合放流水标准，故一般来说，好氧性处理是废水生物处理的关键。由于生物处理系统操作状况发生变异，均会引发微生物相的改

4、变，因此微生物相可综合地反应处理的水质及操作条件；故在进行废水处理场操作处理效率改善时，以微生物观察为主的废水好氧生物处理功能诊断技术是一项重要的操作调整技术。一般好氧性生物处理可分为悬浮生长式及附着生长式，而悬浮生长式包括活性污泥法、氧化（深）渠法等；附着生长式（一般称为生物膜法）则包括滴滤法、旋转圆盘法、接触曝气法等。由于活性污泥法之处理水BOD可由100mg/L至数千mg/L，而生物膜则仅能由10至500mg/L，故目前工业废水中所采用的生物处理，约有70％以上好氧生物处理为悬浮生长式生物处理。悬浮生长式生物处理由于悬浮生长式

5、生物处理均需由后续沉淀单元得以固液分离，获得良好的处理水质，故其影响处理成效有两项主要因子，其一为有机物的分解去除效果，这可由指标微生物得以判断，其二则为污泥的沉降性，可由显微镜观察出胶羽的大小、结构（紧密或松散）丝状结构型态等作评估。兹分述如下：以有机物的分解去除效果为例，已找出活性污泥处理负荷溶氧状况与微生物相的关系，如表1活性污泥处理负荷溶氧状况与微生物相之关系所示。在高负荷状况下，其微生物相呈现多量的分散状细菌；而低负荷状况下，其有壳型原生动物会出现较多，且分散状细菌数量会非常少。根据目前的研究指出，发现原生动物在活性污泥中

6、出现的种类与个数也会随着净化过程中有机物的减少而改变，一般原生动物的转变顺序是1.小型游泳性生物。2.大型游泳性生物。3.固着性生物。图2在活性污泥生成过程中原生动物的变迁详细表示了原生动物的出现次序，由于这个出现次序的不同，可以借着微生物相来进行曝气槽的诊断，假如观察到大量的鞭毛虫与纤毛虫时，即显示曝气槽内的有机物量很多，此时即可(1)增加空气量(2)增加回流污泥量(3)降低BOD、SS负荷(4)延长停留时间(5)将回流污泥再曝气，使F/M比变小，即可使情况好转。假如观察到大量固着性生物，亦即接近图2之顶点状态时，表示处理水中的有

7、机物非常少，图1由河川自净作用至废水生物处理系统表1生物相与有机负荷、溶氧间之关系高负荷标准负荷低负荷个体数多少种类数少多虫体大小形状小形大形细菌类分散状细菌类分散状细菌类胶羽状细菌类原生动物小型鞭毛虫类植物性鞭毛虫类织毛虫类后生动物移动型游泳型泳型匍匐动物型附着固着型有壳与否有壳型DO溶氧量DO不足DO：2～3mg/l低负荷所造成之DO消耗量较低原生动物鞭毛类织毛虫类变形虫类后生动物线虫类轮虫类其它后生动物细菌类分散状细菌类丝状性细菌类胶羽状细菌类是处于好的状态，因此继续稳定地操作即可。假如虽然仍可观察到固着性生物，不过大形变形虫

8、与后生动物轮虫类越来越多，这是显示由于F/M比变得非常小，污泥解体，而只有极少数的有机物残留，必需(1)降低溶氧量(2)进行污泥的移除(3)提高BOD、SS负荷(4)缩短停留时间，才可改善处理状况。附着生长式（生物膜法）生物处理一般在