生物接触氧化技术在河道治理中的研究进展

2009年3月MunicipalEngineeringTechnologyMar.，2009

文章编号：1009-7767（2009）02-0171-03

生物接触氧化技术在河道治理中的研究进展

王志勇，彭福全，沃留杰，张

剑，刘文碧，张永亮

421001）

（南华大学城市建设学院，湖南衡阳

摘要：介绍了生物接触氧化技术在污染河道治理中的研究成果。根据污染河水处理系统与河道的相对空间关系，生物

接触氧化技术可以分为原位处理和旁路处理。原位生物接触氧化技术的主要研究对象是生物填料、生物膜特性和与其他技术组合等，而旁路生物接触氧化技术主要是对生物反应器的研究。应加强原位生物接触氧化处理技术与其他技术联合使用的研究，旁路处理技术是目前治理污染河道的一条新思路，旁路接触氧化技术的研究仍有很大的空间。关键词：污染河道；生物接触氧化；原位处理；旁路处理中图分类号：X522

文献标志码：A

DevelopmentinStudyofBiologicalContactOxidationTechnologyfor

RiversTreatment

WangZhiyong，PengFuquan，WoLiujie，ZhangJian，LiuWenbi，ZhangYongliang

（UniversityofSouthChinaSchoolofUrbanConstruction，Hengyang421001，China）

Abstract:Introducedproductionsofstudyofthebiologicalcontactoxidationtechnologyinpollutedriverstreatment.Accordingtothespatialrelationshipbetweenapollutiontreatmentsystemandtheriverway,thebiologicalcontactoxidationtechnologycanbecatalogedintositutreatmentandbypasstreatment.Studiesofthesitubiologicalcontactoxidationtechnologymainlyincludedtheaspectsofbiologicalfillers,biofilmcharacteristicandcombinationwithothertechnologies,andstudyofthebypassbiologicalcontactoxidationtechnologymainlywasbiologicalreactor.Thestudyofcombinationwithothertechnologiesshouldbereinforced.Bypasstreatmenttechnologywasoneofnewpathwaysofpollutedriverstreatmentinpresent,sothestudyofbypassbiologicalcontactoxidationtechnologystillhadveryroom.Keywords:pollutedriver；biologicalcontactoxidation；situtreatment；bypasstreatment

随着城市经济的不断高速发展、城市化和工业化进程的加快，城市河道水环境也受到了严重的污染和破坏，入湖河道污染是大多数湖泊污染及富养化的主因[1]。受制于污水收集、面源控制等因素的影响[2]，我国城市河道普遍为纳污河道，这种情况将在一定时期内长期存在。水环境的恶化使城市人居环境和景观效果受到了严重破坏，因此对城市河道水进行水质恢复刻不容缓。

生物接触氧化法兼有活性污泥法和生物膜法的优点，同时还具有维护管理方便、占地面积小、不需要

收稿日期：2008-12-08

作者简介：王志勇（1981-），男，湖北孝感人，在读硕士，主要研究方向

为水处理技术。

污泥回流、不产生污泥膨胀、处理效果稳定、运转灵活等特点，因而自20世纪70年代以来得到了广泛应用[3]。近年来该法也被用于受污染河道的治理，许多发达国家，如日本、韩国和荷兰等，已经用于工程实践，在我国则刚刚起步，但发展较快。从空间分布来看，生物接触氧化技术可以应用于河道原位处理和河道旁路处理。

1河道原位生物接触氧化处理技术

在河道原位处理中，国内外学者对生物接触氧化

技术中的填料、生物膜特性及水质净化机理和与其他技术联合使用等方面做了大量研究。

1.1填料

生物接触氧化法中的填料是生物载体，其费用约

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市政技术第27卷

占接触氧化池总造价的40%～50%，填料的选用直接影响接触氧化池运行效果和投资，因此生物接触氧化技术应用于污染河道治理以来，填料的研究从未间断过。

生物接触氧化技术最初采用天然或废弃材料（如卵石、砾石等）应用于污染河道治理，取得良好的净化效果并大量应用于各中小污染河流的治理。在20世纪90年代，日本和韩国有许多受污染的河流采用砾间接触氧化法净化河道水质[4-5]。雷金勇等人[6]通过模拟以生活污水污染为主的河道，采用鹅卵石和沸石的复合填料挂膜，探讨了温度、停留时间等因素对其处理效果的影响，在降解有机物和氨、氮等方面取得良好效果。

为了得到经济上合理、技术上为微生物提供良好的生存空间（大的比表面积、易于挂膜等）的填料，近几年人工填料的开发有很大的进展。王学江等人[7]采用密度接近于水的TX型柱形悬浮填料投入水体，对苏州河支流河水进行试验，其结果表明，该法适宜于直接在河道上进行污水生物曝气处理工艺的改造。王荣昌等人[8]利用自行开发的悬浮载体生物膜反应器（SCBR）进行了修复受污染河水的试验，在对悬浮载体生物膜反应器进行了结构改造和流态优化的基础上，将其应用于受污染河水水质的原位修复。利用生物飘带污水处理技术在河道内建设分散污水处理设施，达到了消除水体黑臭的目的，生物飘带技术已经在新洲河成功应用[9]。

40天、悬挂密度为24根/m2时，水质净化效果达到最佳，

对TN、TP、COD和浊度的去除率分别为53%、35%、

50%和44%，该生物填料生物膜活性以比基质耗氧速

率表示为0.153～0.174mg··g-1h-1。

1.3与其他技术的组合

单一的生物接触氧化技术不是使河道变清的一

劳永逸的方法，若将多种技术与其集成在一起，就能够形成高效经济并长期稳定的净化河流的技术方案。

张宝娣等人[13]采用多级接触氧化渠，以经活化处理的多孔异形填料（聚丙烯/维尼龙/不定型聚氯乙烯）为生物载体，通过适当添加经就地驯化的优势微生物使城镇污染严重的中小河道得到了较好的净化。黄廷林等人[14]在扬水曝气条件下，在原位进行了强化生物接触氧化技术改善滦河水源水质的试验研究后认为，扬水曝气加原位生物接触氧化组合用于水源水质改——苏州城市善是可行的。国家“十五”重大科技专项—水环境质量改善及综合示范工程中的苗家河在挂膜成熟后，结合浮床植物，使COD、TN、TP的平均去除负荷显著高于文献报道的单纯浮床植物净化负荷[12]。在上海的闸北区夏长浦河道曾运用科利尔生物接触氧化工艺（KIC）治理河水，并取得了较好的效果。KIC工艺主要包含科利尔活菌净水剂、科亮生物带、科亮微孔曝气管和科利尔生物接触氧化工艺等几个方面，它是一种就地处理中、小黑臭河道的经济合理技术[15]。

2河道旁路生物接触氧化处理技术

一般河道的功能多为行洪，其水质、水量在雨、旱

1.2生物膜特性

生物接触氧化技术处理河道污水，主要由填料上

季差异大，因此，河道的原位处理效果很难保证。利用河侧区域建立与河道原位处理并行的旁路净化系统，则可有效保证河道水质净化效果[16]。因此，近些年来，研究河道旁路生物接触氧化技术已经有了很大进展，而其中的主要研究对象是接触氧化生物反应器。

廖日红等人[17]采用固定化微生物－曝气生物滤池（IBAF）系统对北京市马草河微污染水体进行了现场连续运转中试研究。在温度5～15℃的条件下处理河流微污染水体，处理后主要水质指标可达到地表水IV类水体标准。王荣昌等人[18]利用自行开发的悬浮载体生物膜反应器（SCBR）进行了修复受污染河水的试验，发现了COD和NH4+-N的处理效率高、可连续运行、无堵塞问题而不需反冲洗、操作管理方便等优点。牛天新等人[19]采用新型蜂窝陶瓷载体气升式内循环反应器（IAL-CHS）对受污染的河水进行去除氨、氮的试验研究，结果表明，氨、氮去除率随HRT的减少和氨、

形成的生物膜来完成，因此对生物膜特性（包括生物相、生物量及生物活性等）的研究，能够帮助了解水质净化效果与生物膜特性的关系。

肖羽堂等人[10]进行了生物接触氧化法预处理微污染姚江原水的试验研究，生化池进水处填料层生物膜厚度为0.3～0.5mm，出水处填料层膜厚为0.1～·0.3mm，当水中溶解氧控制在7～9mgL-1时，填料上生物膜全是好氧层，主要是高好氧贫营养性微生物。肖羽堂等人[11]采用弹性立体填料、微孔曝气富氧生物接触氧化法修复上海市受污染的川杨河水时，观察到膜上的生物相丰富，生物膜较薄，污染物氨、氮的生物降解速率很快，污染的去除主要是填料上的好氧生物膜在起作用。周勇等人[12]将ZH901弹性立体填料应用于苏州市重污染南园河，结果表明，在挂膜进行到第

2009年第2期生物接触氧化技术在河道治理中的研究进展

究[J]．生态环境，2006，15（6）：1138-1141.

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氮质量浓度的升高而降低，温度在12.3～21.1℃范围内，氨、氮去除率与温度为正相关的。李璐等人[20-21]分别采用生物接触氧化工艺和分段进水生物接触氧化工艺（SFBC）对河道污水开展了旁路处理的试验研究，该试验中的生物接触氧化工艺设部分出水内循环，采用

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3段进水方式，选择滇池入湖污染负荷最高的大清河

为研究对象，结果表明，在不同季节时，试验进水水质和水温变化很大，该工艺对COD及TP的去除率分别稳定在50%和40%左右，但TN的去除效果受水温及溶解氧等的影响很大。邢海等人[22]利用自行设计的生物接触氧化装置处理城市河道污染水，在投加特效菌并正常运行后，对COD、BOD5去除率可达70.45%、

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研究展望

生物接触氧化法是近年来国内外为解决水域污染而研究开发的重点技术。接触氧化法作为较成熟的强化生物净化技术具有较高的水处理效率，有机负荷较高，接触停留时间短，占地少，投资小，今后必然会成为国内外用于污染河道治理研究的热点。

针对污染河道的特点，研发出更适用于河道实际治理的技术，可以加强以下2个方面的研究：

第一，原位生物接触氧化技术应与其他技术组合治理河道，并强化生物接触氧化技术，达到河道综合治理的良好效果。

第二，旁路处理是目前污染河道治理的一条新思路，旁路接触氧化技术的研究仍有很大的空间，利用河侧区域建立与河道原位处理并行的旁路净化系统，可有效保证河道水质净化效果，而且旁路生物反应器的形式比较灵活，而且适用河道治理的生物反应器也比较多。

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4结语

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污染河水试验研究[J]．环境科学，2006，25：67-69.

于起步和技术探索阶段，整治工作基本处于水质改善和景观建设阶段，而大部分水质改善技术集中在原位处理和单一技术开发，缺乏传统水利、生态系统栖息地和景观的有机结合，而国外已经形成了较为成熟的理念及相关技术、标准和规范。在今后的河道治理研究工作中要多学习借鉴其他国家的先进技术理念，逐步改善我国的污染河道水质。参考文献：

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