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图1 BioGill®生物滤塔外观及内装示意图
BioGill工作原理
BioGill是一种新型的生物滤塔,其主要作用在于改善污水水质,降低废水中的有机污染物和营养元素浓度。该滤塔的核心技术是自主研发的纳米陶瓷载体(Nano Ceramic Media)专利产品。该陶瓷载体具有非常高的比表面积,它为微生物的生长提供了最适的环境,显著提升了单位空间的生物膜厚度。通常,BioGill内的生物量可以达到150kg/m3,远高于常规活性污泥系统(3-4kg/m3)和膜生物反应器(10-12kg/m3),而高的生物量为系统的高处理效率奠定了基础。
此外,在载体的空间布置上,纳米陶瓷载体垂挂于顶部挂杆并串联排列的设计大幅提升了BioGill系统的空间利用率,在同一空间中实现水气分流便于系统内同时进行好氧与厌氧作用。正是得益于良好的水、气传质,系统无需使用曝气设备即可实现废水中BOD、COD及氨氮的快速降解与去除。此外,随着陶瓷载体上微生物的不断生长,老旧的生物膜会随着重力剥落回至反应槽,高密度的污泥沉淀于底部,定时排出即可,整体系统效率高、安装快速、操作简单方便。
由于BioGill纳米陶瓷载体上可培养多样化的微生物群,因此除了常规的市政污水外,当遇到油脂含量较高的废水时,微生物释出的脂肪分解脢也能发挥作用分解油脂。此外,通过在系统中加装风扇,可显著提升系统的降解效率。因此,BioGill生物滤塔同时也非常适用于厨房污水及含高浓度动植物油脂的污水处理。
图2 BioGill®纳米陶瓷载体技术
BioGill的处理效果及技术经济比较
综上所述,BioGill非常适用于水产养殖业废水、分散式生活污水以及食品和酒品加工废水的处理处置。目前,BioGill已经在澳大利亚、菲律宾以及中东部分国家得到了实际工程应用,均取得了令人满意的效果。它可处理BOD5>7000 mg/L的污水,24小时内BOD移除效率高达99%且吨水处理耗电量约为0.3~0.5kWh。
图3 不同进水有机物浓度下BioGill®的去除效率
相比与其它的生物处理系统而言,BioGill生物滤塔具有更低的基建和运行成本,在保证处理效率的前提下,减少对化学品的依赖并且尽可能得降低系统维护的频次和管理压力。它在中小型规模的污水处理方面具有良好的应用前景,同时也为有升级改造需求的污水处理厂提供了新的技术选择。
表1 BioGill与其它生物处理系统的技术经济比较
在国际水协会(IWA)杂志最新一期《The Source》中,Biogill被评为了十家明星水处理技术之一,这足以反映出该技术独特的创新之处和极具前景的发展潜力。
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