曝氣生物濾池(biological aerated filter,BAF)是一種運行穩(wěn)定、 占地面積小、 水力停留時間短，對于深度處理十分有效的污水處理工藝，對于低濃度難降解污水有進一步的去除效果[2,3,4,5,6]. 筆者前期試驗采用活性炭以及陶粒處理該廠二級生物處理廢水，其中陶粒運行效果不佳，而活性炭應用于處理十分有效，但是活性炭價格昂貴、 再生困難[7]. 希望能夠用價格低廉、 輕型的懸浮填料替代活性炭. 本研究在相同的條件下使用大小和材質有差異的活性炭和懸浮填料兩種生物填料BAF對印染廢水進行深度處理，對比考察了BAF在穩(wěn)定運行時沿程的污染物濃度變化規(guī)律，探討懸浮填料替代活性炭的可行性，以期為降低濾池成本、 優(yōu)化濾池結構提供數據支持.
1 材料與方法
1.1 試驗用水
某污水處理廠主要處理數十家以印染企業(yè)為主的生產廢水. 本研究以污水廠二級生物處理經過石英砂濾池過濾后的出水作為原水，其COD、 色度、 TN和氨氮分別為46.3~65.8 mg ·L-1、 54~80倍、 3.6~10.1 mg ·L-1和0.3~0.7 mg ·L-1. 該污水廠水質主要問題是COD和色度不能達到一級A標準，即COD小于50 mg ·L-1，色度小于30倍.
1.2 試驗裝置與方法
兩套曝氣生物濾池試驗裝置如圖 1所示，該污水處理廠生化處理采用CASS工藝，CASS出水經潛水泵打入前端石英砂濾池，去除懸浮物質以方便準確進行沿程試驗研究，同時減少后續(xù)BAF處理負荷和減緩反沖洗頻率. 再經抽濾泵抽吸，均以15 t ·d-1的流量并聯(lián)流入活性炭BAF和懸浮填料BAF，水力停留時間分別為1 h和2 h，溶解氧均控制在4 mg ·L-1左右. ***后經過兩套BAF處理排出. 濾池反沖洗采用“氣沖 (氣沖+水沖) 水漂洗”的方式. 先氣沖10 min，再氣水聯(lián)合沖洗10 min，***后水漂洗5 min的方式. 中試裝置從10月下旬至次年1月中旬連續(xù)通水運行80 d. 運行前30 d視為掛膜啟動階段. 第31 d開始連續(xù)監(jiān)測出水水質，評估BAF沿高程的凈化效果，沿程試驗期間水溫為15~20℃.
圖 1 試驗裝置
兩個BAF尺寸為700 mm×H5350 mm，卵石承托層高300 mm，填料填裝厚度為2100 mm，水位高度為2700 mm. BAF沿程各設9個取樣口，每個取樣口相隔300 mm，水流上進下出. 其中活性炭BAF濾料處于600~2700 mm; 懸浮填料BAF由于曝氣時呈完全流化狀態(tài)，濾料布滿整個濾池. 1.3 填料選擇
BAF所采用的煤質活性炭和中空改性塑料懸浮填料如圖 2所示. 其主要性能參數: 煤質活性炭尺寸0.5 mm，孔隙率50%~55%，堆積密度350 kg ·m-3，比表面積為960 m2 ·g-1; 中空改性塑料懸浮填料尺寸20 mm，孔隙率97%，堆積密度71 kg ·m-3，比表面積為140 m2 ·m-3. 對于采用大小和材質有差異的填料，主要控制相同的填充率來運行[8,9]. 本試驗對兩個BAF采用相同的填充厚度，即2100 mm填料. 所采用活性炭屬于微觀比表面填料[10]，懸浮填料屬于表觀比表面填料[11]，雖然它們的比表面積相差較大，但是后者表面組成幾乎是有效的，利于微生物生長[12]. 且所選用的懸浮填料尺寸適中，改性塑料材質填料去污能力強、 表面親水性強、 投資運行成本低。
