上海金山環(huán)保局上海環(huán)境工程設(shè)計研究院

陳定奎 　　曹魯賢

　　本文對日本流離球技術(shù)在污水處理方面作了試驗研究，試驗結(jié)果表明它達到凈化目的，可不設(shè)調(diào)節(jié)池、初沉、二沉池以及污泥處理系統(tǒng)CODcr去除率可達到60％-70％，BODs去除率達80％，與一般傳統(tǒng)的生化技術(shù)相比一次性投資省，占地面積小，運行費用特低，自動化程度高，這是符合我國國情污水處理站的新穎技術(shù)。
　　琉離球是采用不洛性小石塊用粘結(jié)劑制成多孔性集合型球體，結(jié)構(gòu)新穎，機械強度高，使用壽命長，克服了過去填料中安裝復(fù)雜，維修管理困難，也解決了過去各種填料共性問題，易結(jié)球、堵塞、不易掛膜等缺點，克服了載體填料中動力消耗高，反沖洗水量大等不足之處，易國產(chǎn)化，流離球是近代水處理的一種新穎方法。

　　一、流離球技術(shù)性能簡述

　　所謂的流離現(xiàn)象，是一種自然現(xiàn)象。流體在流動中總存在著不同流速慢的場所，固體物在流體的流動中，總是由流速快的一側(cè)向流速饅的一側(cè)集聚，這種現(xiàn)象稱之為“流離”。
　　 流離亦稱之為流動的固液分離，其技術(shù)稱為流寓技術(shù)，它是常用的沉淀、過濾以外的另一種固液分離技術(shù)。
　　生化流離是產(chǎn)生于近5—10年內(nèi)一種有機廢水處理的新技術(shù)，這種凈化技術(shù)在無壓力、只需水體稍微流動、填料為碎石球的集合體(流離球)，污水在流動中存在著球體外流速快，球體內(nèi)流速侵的場所，污水中漂浮物集中在流速慢的地方即產(chǎn)生流離。再結(jié)合生化分解，即構(gòu)成了生化流離技術(shù)。
　　生化流離遵循四個原則，則可消除污泥發(fā)生。
　　(1)聚結(jié)固形物一→微生物大量繁殖；
　　(2)使聚結(jié)的固形物產(chǎn)生移動；
　　(3)移動時，好氧、厭氧過程多次重復(fù)發(fā)生；
　　(4)固形物在構(gòu)筑物內(nèi)不斷移動，其停留時間按日單位計算。
　　用以上四原則判斷如下三種固液分離原理就可以得知。
　　沉淀：分離的固體堆積在池底部無移動性能，原封不動的單一環(huán)境，故不分解。
　　過濾：被介質(zhì)過濾下來的懸浮物，聚集到一處，其狀態(tài)和沉淀原理一樣，難以移動，因此亦不分解。
　　流離：集中碎石集合體內(nèi)，經(jīng)過厭氧狀態(tài)使其水解酸化、流出、再被好氧分解，因此污泥通過碎石集合體連續(xù)不斷的流離，產(chǎn)生分解和消化。以上得知生化流離，不需要處理污泥，所以是目前凈化有機污水工藝中的較理想的方案。其主要性能如下：
　　(1)填料與水平面構(gòu)成的角度越小，再分配水流能力越強，微生物和有機物之間接觸也越充分，溶解性CODcr去除效果越好；
　　(2)流離球是多孔小石塊，粘結(jié)成球體，將生物膜附著速率和生物量累積速率加快，由于多孔球體受剪力而造成的生物量損失較少，多孔球體在水的流動分解有機物在多變環(huán)境的條件下進行，其性能較平衡高效；
　　(3)實際運行過程中流離球是當(dāng)作濾池中的填料使用，同時起到流離作用，對微生物生長快，啟動時間短，可維持較高的生化量；
　　(4)設(shè)備裝置：水是從球體內(nèi)穿梭進出，水流動是以層流相均勻流動，曝氣從流離球的底部向上。豎向鼓氣，故它是以氣、固、液三位一體混合在水中的推流，使附著在石球體上絮凝體狀物，隨水波沖動逐步漸漸流出，故氧的利用率較高，動能消耗低；
　　(5)小石塊在運行過程中是以好氧，厭氧里狀的多變環(huán)境發(fā)生,水從球體潺潺流動，將臟水凈化，從實測表中得出效果較好，一般CODcr去除率達60％一70％，關(guān)鍵流程簡化，占地面積小，基建費用低，運轉(zhuǎn)費省，自動化程度高。

　　二、流離球技術(shù)的特點

　　(1)突破了傳統(tǒng)的處理方法；
　　(2)施工簡單，管理方便，基本可實現(xiàn)無人管理；
　　(3)小石塊與進水構(gòu)成角度小，接觸充分，溶解性CODo去除率高達60％——70％；
　　(4)易掛膜，脫落快；
　　(5)它無需活性污泥培菌，它可自行掛膜，對微生物生長快，故啟動時間短；
　　(6)占地面積小(無沉淀及污泥處理系統(tǒng))投資省，運行費用特低，自動化程度高；
　　(7)使用壽命可達幾十年之久；
　　(8)適用于有機廢水、污水處理裝置；
　　(9)由于產(chǎn)生污泥量少，不但簡化了處理流程，同時又將污泥的二次污染，減少到了最小程度。

　　三、運行試驗

　　該技術(shù)引進后又結(jié)合我國污水不同條件下進行試驗和掃描、核實工作。1999年4月在上海某化工廠污水站中進行試驗。
　　1、試驗設(shè)備裝置
　　鐵制槽寬1000mm，高1200mm，長18000mm，每隔400mm裝置一個曝氣頭。
　　2、試驗情況
　　●第一階段4月11日，進水無培菌馴化，4月12日出水，進水CODcr248mg/L，出水CODcr113mg／L。
　　●第二階段運行20天進水CODcr343．3mg/L，出水CODcr118．4mg／L，平均去除率達60％，詳見市站監(jiān)測報告(見表1、表2)。

　　從報告中獲得數(shù)據(jù)，該廠污水站除生活污水外，同時流人部分生產(chǎn)廢水，沖擊負(fù)荷很大，分解困難，CODcr最大值為882mg/L，最小值為164mg／L，去除率在60％一70％，NH₃一N去除率較低僅為34％左右。
　　試驗進行中證實流離球是有機分解，它的特性能把污泥消化，故日方資料中認(rèn)為采用該新技術(shù)是無污泥，試驗中證實泥是極少，但不等于沒有污泥。

　　四、流離球技術(shù)試驗研究

　　由日本引進aquatech公司研制的流離球技術(shù)處理石化股份公司的污水，從4月11日開始進水，至今已運行近二個月。試驗裝置為一鐵槽，18×1．0×1．2(m)(L×B×H)，每隔0．4m置一曝氣頭，槽內(nèi)裝滿流離球，具體裝置見圖1。
　　由試驗可知，流離球技術(shù)從運轉(zhuǎn)情況看。可分兩個階段，第一階段，能把污水中的懸浮物富集到小石塊內(nèi)部，因為試驗一開始，沒有生化時間和細(xì)菌培養(yǎng)過程，就可使出水清澈，本試驗4月11日進水，4月12日進水CODcr為348mg／L，出水CODcr即為113mg／L，到4月30日進水CODcr平均值為343．33mg/L，出水CODcr平均值118．14mg／L，平均處理率為66％；第二階段，在球內(nèi)侵饅培養(yǎng)起微生物和細(xì)菌，在小石塊內(nèi)部反復(fù)地交替進行厭氧一好氧過程，因此，能把污泥分解為CO₂、H₂O和溶解性天機鹽，使經(jīng)流離球反應(yīng)池處理后的水不再需要初沉池和二沉池。圖2為流離球技術(shù)運行約數(shù)十天后的球內(nèi)細(xì)菌和生物生長情況。
　　試驗主要是調(diào)節(jié)曝氣量與出水CODcr之間的關(guān)系，一般曝氣不宜過高，平均為3．3m³／h·m²，出水前DO保持在4-5mg/L為宜。
　　試驗采用的是金山石化污水凈化廠的廢水，其中沖擊負(fù)荷大，分解較因難，CODcr最大進水濃度曾達882mg／L，最小在164mg／L，CODcr去除率在60％左右，數(shù)據(jù)見表1。BOD₅去除率在79．3％，TP的去除率為81％，NO₃-N的去除率為88％。本試驗對NH₃-N的去除率較低，為34％。
　　綜觀試驗結(jié)果，我們認(rèn)為，流離球技術(shù)是一個極好的污水處理方法，它能把污泥消化掉，因BC產(chǎn)生剩余污泥量很少，污泥也可回流處理。所以不再需要傳統(tǒng)的污泥二次沉淀、濃縮、污泥消化、污泥脫水等煩雜的工序。工藝流程簡單，操作方便，占地面積小。由于不設(shè)初沉池、二沉池和污泥處理系統(tǒng)，使整個污水處理流程變得非常簡單，操作及管理也容易。
　　由于工藝不設(shè)污泥處理系統(tǒng)，從而使運行費用大大降低。流離球很容易實現(xiàn)國產(chǎn)化，因此成本可以大幅度的降低，比起其它的生物處理方法應(yīng)該一次性投資和經(jīng)常的運行費用均比較低，此方法在我國是可行的。

　　五、日本佳力克即流離球(流離球處理生活污水試驗)

　　生物相照片說明：
　　試驗測驗從1999年4月14日開始，中間經(jīng)過菌種培養(yǎng)和馴化階段至5月20日，進人了正常的運行階段，活性污泥較為豐滿。我們從進口處、5m、10m、15m處，及表面的壓塊石頭上進行了鏡撿，拍取了較多的生物照片，現(xiàn)將有代表性的照片編輯如卞：
　　1、進水口至5m范圍內(nèi)呈厭氧態(tài)，以菌膠團為主體。
　　2、5--lOm處出現(xiàn)草履蟲等無后生動物出現(xiàn)，活泥在球體表現(xiàn)呈暗灰色。污泥呈絲網(wǎng)長達2—3m。厭氧好氧態(tài)。
　　3、10一15m出口處，出現(xiàn)大量的活躍的草履蟲、輪蟲、太陽蟲，線蟲等，污泥呈灰色，好氧狀態(tài)。
　　4、從10—15m水質(zhì)和生物相變化不大。

　　六、存在問題

　　流離球的氣量與常規(guī)有機負(fù)荷計算不一樣，它是根據(jù)懸浮物濃度得出滯留時間來計算，該數(shù)據(jù)尚需進行探索研究。

轉(zhuǎn)載自《機械給水排水》2000年No.2～3