一种曝气生物滤池老化生物膜的原位活化方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及生物膜法污水处理技术领域，更具体地说，涉及一种曝气生物滤池老化生物膜的原位活化方法。
【背景技术】
[0002]曝气生物滤池是生物膜法的一种，以滤池中粒状填料(如陶粒、沸石、石英砂、膨胀硅铝酸盐等)为载体，在滤池内部进行曝气，使滤料表面生长着大量生物膜。当污水流经时，滤料上所附生物膜微生物对污染物进行吸附降解或代谢转化，并协同滤料的物理截留作用及滤池内好氧、缺氧环境，实现沿水流方向食物链的分级捕食和对污水中有机污染物、氮和磷的同时去除，在污水深度处理、微污染源水处理、难降解有机废水处理等领域获得广泛应用。
[0003]曝气生物滤池运行时，随着时间的推移，滤料表面生物膜发生老化、污水处理效率降低，还会导致滤层堵塞、威胁系统运行，需及时清理。一般采用反冲洗的方式脱除滤料表面老化生物膜，然而应用常规反冲洗脱除滤料表面老化生物膜，其频率较高，如对于城市生活污水，一般运行24-48小时即反冲洗一次，给运行管理带来不便，发展高效且操作简便的原位脱膜活化方法，显得非常必要。
[0004]此外，传统工艺中使用酸、碱和氧化剂作为脱膜剂，虽然成本较低、效果较好，但其无选择性，能对生物膜中污染物降解相关微生物产生灭活，甚至对滤池中填料产生溶解作用，实际工程中应用较少。酶处理能选择性地降解特性成分(蛋白质、多糖等)、促进老化生物膜剥离，但受水质影响(温度、PH、毒性物质等)其较易失活，且成本较高。
[0005]经检索，中国专利申请号201310404605.2，申请日为2013年9月3日，发明创造名称为:一种新型生物滤池滤料清洗工艺；该申请案采用表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和试剂草酸作为脱膜剂的生物滤池滤料清洗方案，其工艺过程是:按池内水的体积的8-12%的量加入表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠及试剂草酸，对生物滤池内滤料进行清洗，通入空气进行曝气搅拌20-40分钟，停气后浸泡18-30小时。进行大气量反洗曝气1-3小时，停止曝气静止20-40分钟，快速排污3-5分钟，进行气水联合反冲洗1-3小时，停止气洗，清水反洗20-40分钟。放净池内污水，重新进水进行气水联合反冲洗1-3小时，清水反洗20-40分钟，直至水中表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠的含量低于5mg/L。上述表面活性剂能有效增溶生物膜、促进其从填料表面的剥离，但其生物降解性差，易残留在滤池中产生二次污染；为避免此情况发生，该方案通过长时间气水联合反冲洗和清水反洗，限定残留表面活性剂含量低于5mg/L，动力消耗较大、成本较高，且要动态检测出水中脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠的含量，较为繁琐。
【发明内容】
[0006]1.发明要解决的技术问题
[0007]本发明针对曝气生物滤池常规反冲洗脱除滤料表面老化生物膜效率较低、运行管理不便的现状，以及采用化学表面活性剂带来的二次污染和成本升高等问题，提供了一种曝气生物滤池老化生物膜的原位活化方法，本发明采用新型生物表面活性剂实现对老化生物膜的增溶分散；针对处理后滤料表面活性剂残留问题，采用安全有效的洗脱方式，剩余痕量表面活性剂可在滤池生物降解，对系统扰动较小。同时，本发明能提高反冲洗效率，缩短老化生物膜更新活化的时间，操作简便，环境友好，具有广泛应用前景。
[0008]2.技术方案
[0009]为达到上述目的，本发明提供的技术方案为:
[0010]本发明的一种曝气生物滤池老化生物膜的原位活化方法，其步骤为:
[0011 ] 步骤一、曝气生物滤池停止运行，开启反冲洗进气阀门，启动反冲洗风机，进行空气反冲洗；
[0012]步骤二、配制洗脱液I，启动反冲洗水栗，进行洗脱液-空气联合反冲洗；
[0013]步骤三、关闭反冲洗风机和反冲洗进气阀门，栗入洗脱液II，进行漂洗；
[0014]步骤四、栗入清水，进行水漂洗，完成原位活化。
[0015]作为本发明更进一步地改进，步骤一中气洗强度为10-15L/m2s，时间为3_5min，以松动滤料层，使滤料层膨胀。
[0016]作为本发明更进一步地改进，步骤二中的洗脱液I为质量百分比浓度
0.1% -1.0%的鼠李糖脂或烷基糖苷溶液中的一种，洗脱液I反冲洗强度为4-6L/m2s，时间为5-10min，以增溶分散老化生物膜并将其带出。
[0017]作为本发明更进一步地改进，步骤三中的洗脱液II为体积分数30%的乙醇溶液，洗脱液II反冲洗强度为3-5L/m2s，时间为5-10min，且反冲洗强度不高于、冲洗时间不低于洗脱液I，目的是洗脱滤料表面残留的洗脱液I。经此步骤处理后，滤料表面剩余痕量表面活性剂会产生一定的COD (化学需氧量)，1.5-2.5天后可在滤池内完全生物降解，对系统扰动较小。
[0018]作为本发明更进一步地改进，步骤四中反冲洗水洗强度为4-6L/m2s，时间为3-5min，目的是清洗洗脱液II，并进一步冲洗滤料表面老化生物膜及悬浮物。
[0019]3.有益效果
[0020]采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果:
[0021](I)本发明的一种曝气生物滤池老化生物膜的原位活化方法，采用生物可降解、环境友好型生物表面活性剂，通过强化对微生物胞外聚合物的增溶作用促使生物膜从填料表面剥离，最大限度减轻生物膜中污染物降解相关微生物的流失；且作用时间更短、反冲洗效率更高；
[0022](2)本发明的一种曝气生物滤池老化生物膜的原位活化方法，易生物降解表面活性剂的应用避免了二次污染，最大限度地减轻了处理过程对生物膜中污染物降解相关微生物活性的影响，缩短了生物膜更新活化的时间；对处理后滤料表面残留的活性剂进行安全洗脱，剩余痕量表面活性剂可在滤池生物降解，对系统扰动较小；
[0023](3)本发明的一种曝气生物滤池老化生物膜的原位活化方法，基于原有反冲洗系统及其运行方式，降低了工艺改造的成本，有效解决曝气生物滤池老化生物膜原位更新活化难题，操作简便，环境友好，延长了滤池正常连续运行时间，降低了运行成本。
【具体实施方式】
[0024]为进一步了解本发明的内容，下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
[0025]实施例1
[0026]本实施例的一种曝气生物滤池老化生物膜的原位活化方法，进行处理城市生活污水曝气生物滤池老化生物膜的原位活化。滤池中填料为石英砂。进水水质为:COD330-420mg/L，B0D5130_200mg/L，SS 210_290mg/L，NH3-N 20_40mg/L，TN 55_80mg/L，TP3.2-4.6mg/L，容积负荷为3kg BOD5/ (m3.d)。老化生物膜的原位活化具体步骤为:
[0027]步骤一、曝气生物滤池停止运行，开启反冲洗进气阀门，启动反冲洗风机，进行空气反冲洗，气洗强度为10L/m2s，时间为4min，使滤料层膨胀。
[0028]步骤二、配制洗脱液1:使用质量百分比浓度为0.1%的鼠李糖脂溶液，启动反冲洗水栗，进行洗脱液-空气联合反冲洗，洗脱液反冲洗强度为5L/m2s，时间为5min，以增溶分散老化生物膜并将其带出。
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