曝气生物滤池处理化肥工业废水的中试研究
西北地区某化肥厂外排废水，每天用水泵从排水沟抽水，因此逐日水质变化大；处理水量：60 L/h。
上下向流曝气生物滤池反应器均用PVC材料加工而成，反应柱高度为400 cm，直径30 cm，厌氧区高度20 cm，石块垫层高度20 cm，填料高度250 cm，保护高度100 cm，填料直径2～4 mm.。多孔陶粒密度1.012 g/mL，比表面积3.69 m2/g，堆积密度0.545 g/mL。流程见图1所示。
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2 运行参数
2.1原水水质
化肥厂外排水水质符合排放标准，但达不到作循环冷却水补水的回用目的。具体数据见表1。
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2.2 装置指标
曝气量：3∶1~6∶1（气水比），即180～360 L/h。
反冲强度：气为20~25 m3/（m2•h），即气量为1600~2000 L/h；水为6~8 m3/（m2•h），即480~640 L/h；COD负荷为0.72 kgCOD/（m3•d）；水力负荷为0.75 m3/（m2•h）。
3 试验结果与讨论
3.1 挂 膜
两套装置同时进行挂膜。首先接种高活性污泥，刚开始每天少量进水，使微生物逐渐适应新的环境，必要时投加鸡血或白糖等易降解物质，促进微生物的增长发育，以后逐渐增加处理水量，经过20 d的挂膜运行，上向流出水COD去除率最高91.6％，平均70.1％。下向流出水COD下降，最大去除率97.5％，平均去除率72.5％，在陶粒填料表明已经形成一层比较均匀的生物膜，从而体现出生物降解有机物的作用。通过显微镜观察，可以发现陶粒表面黏附了薄薄的微生物膜，呈浅色绒毛状向外伸展，并不是在陶粒表面均匀布满生物膜，而是呈丛簇状，同时出水中也能看到白色絮状物，生物膜中有大量丝状菌、线虫、钟虫类及少量轮虫。再一次指征了BAF装置使用的陶粒具有粗糙表面，有发达的微孔结构，利于微生物的繁殖。在试验中还发现氨氮的去除率明显低于有机物，要达到70％的去除率需要较长的时间。所以比较有效的措施是直接引入硝化细菌。
3.2 串联BAF对出水COD、氨氮的去除情况
处理数据见图2和图3。
图2表明串联工艺，使出水COD进一步降低，平均去除率为88％。出水COD完全达到回用指标。
图3表明，随着处理时间的延长，出水氨氮进一步下降，这就证实了系统内硝化细菌逐渐成熟并丰富。目前对于低C/N比的废水，要同时大幅度去除COD和氨氮是比较困难的，因为在常规的生物处理中，碳的氧化和氨氮的硝化是分开进行的，即先进行碳的氧化，后再进行硝化，而硝化菌、亚硝化菌在有机物存在的情况下，不能生存，且硝化菌、亚硝化菌易受各种因素的抑制，如：温度、pH、碱度、NO2-、NO3-、氨氮和游离氨的浓度等。在污水中氨氮的浓度超过50 mg/L时将对硝化过程产生抑制。所以如何掌握碳的氧化及氨的氧化和硝酸盐的反硝化的平衡，使串联BAF充分利用起来，达到出水回用的目的，还有很多工作需要进行。
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4 结 论
（1）中试结果表明串联BAF能进一步降低废水有机物浓度，平均总去除率为88％，当进水COD为319 mg/L时，二级出水COD21.4 mg/L。且第一级BAF对COD的去除效果好于第二级BAF。并从理论上得到合理解释。
（2）串联BAF能进一步脱除水中的氨氮，当进水氨氮为54.2 mg/L时，出水氨氮6.44 mg/L，去除率为88％，体现了延长BAF工艺对这类低C/N比工业废水的优越性。
（3）沿程高度数据表明BAF工艺对有机物的去除速率大于氨氮，对有机物的去除集中在距进水端1.5～3.0 m，而对氨氮的去除集中在2.5～3.5 m。
（4）随水力负荷的增大，COD和氨氮的去除率下降，尤其是氨氮的去除率下降较快，表明必须对水力负荷加以控制。
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