用活性炭-生物膜法处理污水的原理及其优势
发布人:管理员 发布时间:2012-02-12 浏览次数:2543
用活性炭-生物膜法处理污水,就是利用活性炭(椰壳活性炭)的吸附能力,将污水中有机物大量吸附,同时将水中溶解氧富集于炭表面,为微生物在其上生长繁殖提供了良好的环境。
活性炭-生物膜法处理污水工艺,在炭表面形成了高度的有机物、氧分子和微生物共存局面,创造了比一般生化处理更有利的条件,由此大大提高对污水的处理效果。在比试验中,以焦炭和煤的有机物去除率为此条件下微生物氧化分解有机物的结果为基准,则还有48%的COD、64%的BOD和42%的色度去除是由于活性炭吸附作用的结果。活性炭作用的另一特点是使有机物与微生物的接触时间大大延长,为微生物的驯化提供了有利的环境。活性炭表面的微生物作用 活性炭处理污水往往作为二级或二级处理,因此进入活性炭层的污水中含有大量微生物和生化处理后的残余有机物。这样,在炭表面就会有微生物生长,呈现微生物活性。这对活性炭处理污水有较大影响,一是炭表面覆盖生物膜,阻碍有机物扩散进人活性炭内部孔隙,二是活性炭表面微生物参与去除有机物,由此使活性炭的原来单纯吸附变为吸附与降解相结合,从而提高处理能力。由于炭表面的微生物作用,使炭一膜法具有颇高的有机去除负荷 在活性炭生物膜处理污水过程中,活性炭的存在提高了难分解性有机物的生物氧化作用,特别是对于成分复杂的印染废水,采用活性炭/生物膜法会加强那些不易被微生物降解的物质的去除能力,提高出水水质。
用活性炭-生物膜法处理污水要比单纯吸附法和一般生物膜法更有优越性,其原因在于该法将活性炭吸附和微生物氧化分解有机物的效果结合在一起,具有协同作用。这种吸附和降解的协同作用,不但提高了处理效果,面且延长了活性炭使用周期。
例如,我国某印染厂的生物接触氧化法处理印染废水的试验,用活性炭-生物膜法作为三级处理,运行18个月时,对COD仍有60%的去除效果。美国环保局在Pomona污水处理厂用炭一膜法进行了27个月中试,炭柱出水COD值一直保持在20~24mg/L。这些实例说明,在活性炭表面上有机物与微生物之间不断地相互调节,相互适应,使处理效果维持在一种相当稳定的状态。
活性炭吸附与微生物降解的协同作用还可以通过活性炭生物再生试验加以证明。再生试验结果表明,若用活性炭比表面积的变化来衡量再生效果,再生率为69%,其中微孔的再生率为62%(假设活性炭中孔和大孔被100%利用和再生)。这说明了吸附在活性炭微孔内的有机物可以在微生物外酶的作用下解吸下来,恢复微孔的吸附能力。在炭一膜法中,会形成边吸附、边降解、边解吸的局面,处理过程与再生过程同时发生,构成吸附与降解的协同效果。
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