洗毛废水中影响生物接触氧化池净化效率的因素分析

左昌平

摘 要：本文以新疆某毛纺厂污水站的实际处理情况展开讨论，通过对污水水质及现有处理工艺运行情况的调查，从环境因素、生物膜本身特性、水力条件和主要工艺设备的影响等几方面，对该毛纺厂的污水处理核心单元生物接触氧化池生物膜的净化效率的影响因素做一简要分析，最后得出结论，选择在最佳条件下处理污水使得生物膜中的微生物发挥最大的效用，使得出水水质更加清洁。

关键词：污水处理；生物接触氧化池；影响因素

该毛纺厂，共有六个车间，即洗炭车间、散染车间、分梳车间、梳纺车间、绞染车间、动力车间，以生产各种羊毛衫，羊绒衫及各种毛纱、绒纱为主要产品，所需原料以新疆地产细羊毛及山羊绒为主，毛纺主要生产工艺流程为洗毛—分梳—染色—梳纺，生产出各种优质纱线供公司各分厂织成高档毛。

在毛纺厂处理洗毛的污水处理工艺中，最不可缺少的工艺便是生物接触氧化，它也是整个污水处理系统的核心关键部分。

影响生物接触氧化池净化效率的因素：

1 外界环境因素

在生物膜法处理污水中，环境条件对微生物的影响是重要的，有时甚至是决定性的。微生物和它所处的环境是需要相适应的，在环境条件变化时，生物膜中的微生物的种类和数量会发生相应的变化。生物接触氧化池中对生物膜内的微生物影响较大的环境因子有温度、酸碱度、溶解氧等。

1.1 废水温度

水的温度是影响生物接触氧化池中好氧微生物正常代谢的重要因素之一。生物接触氧化池中好氧微生物也有自己的适宜的生长温度。在适宜的温度范围内，大多数微生物的新陈代谢活动都会随着温度的升高而增强，随着温度的下降而减弱。好氧微生物的适宜温度范围是15—400C，一般当水温低于100C，微生物的活性将大幅度降低，直至休眠，因此对废水的净化效果将降低；所以在冬季水温低，生物膜的活性受到抑制，出水效果将变差。

对于新疆某毛纺厂所处的北方地区来说，一年四季温度差别较大，由于外部气温的影响使得废水水温差别也较大。夏季，毛纺厂处理废水温度一般在40—45℃。而冬季由于添加保温设施，使进入接触氧化池的水温不至于过低，一般在15—25℃微生物的最适宜的生长温度是30℃左右。自此温度范围内，微生物对污水的处理效果是最好的。一般微生物的最高生长温度为37—43℃，因此在炎热的夏季，进水温度过高显然造成微生物活性较差而降低污水的处理程度，从毛纺厂污水处理站的一组运行数据可见，当夏季水温偏高时，超过到微生物的最高适宜温度时，生物膜结构松散，吸附能力下降，出水SS很高，出水中COD反而会转差。

由图可知：当水温在20--25℃时，COD的去除率最高可以达到95%以上，而当水温一但升至40℃以上时，超出了微生物所生存的适宜温度，微生物会失去原有的活性，使得水质出水下降。

1.2 酸碱度

微生物的生长繁殖与外界适宜的酸堿度即pH值有着密切关系。对于大多数细菌来说，虽然PH的最广范围为4-10，但是由于异常的PH值会损害细胞表面的渗透功能和细胞内部的酶反应，因此对好氧微生物来说，适宜的PH值范围应为6.5—8.5。

1.3 溶解氧

对混合液的游离细菌而言，溶解氧保持在0.2～0.3mg/l即可满足要求。但为了使溶解氧扩散到活性污泥絮体内部，保持活性污泥系统整体具有良好的净化功能，混合液必须保持较高的溶解氧水平。根据经验，曝气池出口混合液中溶解氧浓度一般保持在2mg/l左右，就能使活性污泥具有良好的净化功能。

以上两图是接触氧化池COD值的变化趋势。由图可以看出由于刚开始试运行新上的一套设备处于试验阶段，因此变化幅度比较大，由图可以清楚的看到， 28日COD值猛增至600mg/l以上，是当时曝气量不足引起的，在没有充分的氧存在，微生物会因缺氧大量死亡，存在的微生物只是一些厌氧微生物去除率非常低，才使得此时的COD值很高。经过一年的运行操作后，系统运行稳定，去除率非常高。

2 生物膜本身的特性

2.1 填料表面结构与性质

生物膜在填料上的附着性主要取决于填料的物理因素和化学因素。物理因素包括填料的表面粗糙度和表面空隙大小。研究表明， 表面粗糙度是决定能否快速形成生物膜的主要条件。粗糙度越大， 挂膜越快。填料表面的空隙大小也影响生物膜的附着性， 较小的孔隙具有毛细孔保水作用， 因而对活动于水中的微生物有较强的持留作用。有关研究表明， 滤池填料的孔隙率和粗糙度是能否很快形成初期生物膜的主要影响因 。化学因素包括填料的表面静电作用和亲水性。一般细菌表面都带负电荷， 若填料表面的正电位越高， 则细菌越易附着于填料上生长形成生物膜。另外， 细菌属于亲水性粒子， 所以， 提高填料表面的亲水性可以加快生物膜的形成和附着

2.2 微生物浓度及活性

在生物接触氧化法中，微生物主要以生物膜的状态固着在填料上，同时又有部分絮体或碎裂生物膜悬浮于处理水中。生物接触氧化池中的生物膜重量，比曝气池内悬浮活性污泥的重量大得多。由此，可粗略地用生物膜重量表示生物接触氧化法中的微生物重量，用生物膜浓度表示微生物浓度。

对污水站镜检中可以发现，不同高度处的生物膜种类都比较一致，上部原生动物数量较多且个体较大，下部菌胶团较多且结构紧密。游离菌和生物膜厚度由下向上逐步渐少。氧化池中特别是上层生长大量丝状菌，其对碳素营养要求较高，反应灵敏，对染料具有较强的吸附氧化能力。当水质较清洁时，会有原生动物、豆形虫、钟虫、吸盘虫、乳虫、菌胶团、球菌和链球菌等多种微生物的存在，显微镜下观察活性非常好。

3 结论

本文是以新疆某毛纺厂废水处理为背景，在分析和说明污水处理工艺的基础上，主要针对几个因素对接触氧化池的生物净化效率做一个大概的分析。

微生物的适宜生长温度在15—25摄氏度之间，对于高于或是低于这个温度都会使得微生物對污水的处理效率有所下降。因此，尽量控制水温以免波动过大，造成处理效率降低。

同样微生物有适宜生长的pH值范围，超出这个范围也使出水的水质有所下降。6—8.5的范围内，是微生物生存繁殖最高效的阶段，调节进入接触氧化池的pH值让微生物更好的发生作用。

溶解氧是微生物生存所不可缺少的，因此要有足够的溶解氧共微生物生存。

载体要选用的是供微生物生存的地方，载体要使微生物有最大的生存空间，让微生物有足够的地方把污水中的污染物质吞噬干净；生物膜的厚度要越厚越好，有各种各样的微生物种类，去除效率才能达到最好。

水力冲击过大让微生物膜随水流流出接触氧化池，还有很多高效的生物在生存没有发挥到更好的效果。

进入接触氧化池前的水解酸化池起了很大的作用，提高了污水的生化比，在接触氧化池中生物膜才能更好的发挥作用，同时也去除了一部分的COD，减小了对接触氧化池的冲击负荷。

参考文献：

[1]张自杰.环境工程手册（水污染防治卷）[M].北京：高等教育出版社，1996：1055-l058.

[2]鲁玉龙.洗毛废水处理工艺现状及技术探讨[J].环境保护，2002（2）：20-21.

[3]陈季华，奚旦立，杨大通.废水处理工艺设计及实例分析[M].北京：科学技术出版社，1993：199-205.