隨著我國(guó)水處理設(shè)施的新建或改造,尋求成本低、占地少、能耗省、效能高的水處理技術(shù)迫在眉睫。然而,以活性污泥法為代表的傳統(tǒng)水處理工藝普遍存在占地面積大、投資及運(yùn)行成本高、工藝流程長(zhǎng)等問(wèn)題。
對(duì)此,業(yè)內(nèi)已經(jīng)開(kāi)始從不同角度進(jìn)行技術(shù)、工藝上的提升。其中,從水處理工藝填料入手成為一種選擇。中組部“千人計(jì)劃”特聘專家吳智仁提出基于改性玄武巖纖維新型填料(MBF)構(gòu)建“生物巢”的新概念,可以提高處理能力,節(jié)約土地,減少污泥產(chǎn)量。相關(guān)媒體日前對(duì)吳智仁進(jìn)行了專訪。
媒體:傳統(tǒng)的水處理工藝中填料在生產(chǎn)、效用、成本等方面存在哪些問(wèn)題?
吳智仁:傳統(tǒng)的填料主要存在以下缺陷:生產(chǎn)過(guò)程污染物排放多,使用年限少,回收困難,容易造成二次污染。同時(shí),傳統(tǒng)的填料僅能形成很薄(2mm以下)的生物膜,很難形成三維多層的微環(huán)境(好氧層、缺氧層、厭氧層)系統(tǒng),因此無(wú)法實(shí)現(xiàn)曝氣池中的同步高效脫氮除磷去硫。
媒體:“生物巢”的含義和原理是什么?在污/廢水處理過(guò)程中,處理能力、能耗、污泥減量等方面有什么優(yōu)勢(shì)?
吳智仁:通過(guò)對(duì)玄武巖纖維進(jìn)行針對(duì)性的表面改性,提高其吸附性、生物親和性;同時(shí),使纖維形成大尺寸、高密度的微生物聚集體,我們稱之為“生物巢”。“生物巢”有利于包括好氧、兼氧、厭氧等微生物的共同繁殖,可以實(shí)現(xiàn)污/廢水中碳、氮、磷、硫的高效同步去除。
其在污水處理方面的優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)處理能力高。通常活性污泥法的BOD容積負(fù)荷為1kg/m3/d左右,“生物巢”技術(shù)的BOD容積負(fù)荷可實(shí)現(xiàn)5—20kg/m3/d的高負(fù)荷廢水處理。同時(shí),MBF填料可在低溶氧下運(yùn)行。此外,MBF填料還有微生物群落能夠穩(wěn)定附著、污泥減量明顯、曝氣池內(nèi)同步脫氮除磷及硫去除等優(yōu)勢(shì)。
誠(chéng)如“生物巢”可在同一曝氣池中完成脫氮除磷去硫,省去傳統(tǒng)工藝中的包括厭氧池、好氧池、缺氧池等的建設(shè),占地面積減少1/4,基建成本的投入大幅降低。“生物巢”所產(chǎn)生的剩余污泥將減少2/3,所以同等處理效能下,其污泥處理費(fèi)用將大大降低。
媒體:這一系統(tǒng)能否和傳統(tǒng)的水處理工藝對(duì)接?產(chǎn)業(yè)化以及應(yīng)用前景如何?
吳智仁:“生物巢”技術(shù)可直接形成一體化的整套裝備,用來(lái)替代傳統(tǒng)的生化段工藝,也可以和傳統(tǒng)的工藝進(jìn)行聯(lián)用。同時(shí),也可以在傳統(tǒng)的曝氣池中加裝填料設(shè)施,只要對(duì)曝氣系統(tǒng)進(jìn)行改造即可。在新建廠區(qū),可以直接將“生物巢”替代傳統(tǒng)生化處理工藝段;提標(biāo)改造則可以在原有曝氣池中加裝填料設(shè)施,并對(duì)曝氣系統(tǒng)進(jìn)行改造。
目前,“生物巢”技術(shù)已完成實(shí)驗(yàn)室的小試和中試,F(xiàn)階段,相關(guān)技術(shù)已輸出日本,并有兩個(gè)成功案例;在國(guó)內(nèi),正在進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化探索。