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新型無污泥生物膜超凈工業污水處理技術

文檔作者：孟昭1，尹宜斌2，松本晴彥3 青山章3 文檔來源： 1．西安科技大學材料科學與工程學院 2．陜西省石泉縣水利局 3．青山環保系統株式會社		點擊數：	更新時間： 2025年05月13日
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第31卷第6期(總第126期)
2012年12月
V01．31 No．6(Sum．126)
Dec．2012
新型無污泥生物膜超凈工業污水處理技術
孟昭1，尹宜斌2，松本晴彥3，青山章3
(1．西安科技大學材料科學與工程學院，陜西西安710054；
2．陜西省石泉縣水利局，陜西石泉725200；3．青山環保系統株式會社，日本滋賀果)
摘要：新型無污泥生物膜超凈污水處理技術(SBC)已被廣泛應用于石油及化學工業高濃度、難分解有機物污
水的處理。其有效地將特殊接觸材料、獨立的生物反應槽及具有針對性的曝氣調整技術等相結合，達到了完
全污泥零排放。該系統流程簡潔，操作簡單，工藝先迸，運行成本低，無污泥產生，可用于各種高難度、難降解
有機物工業污水的處理，是一種具有發展潛力的新型污水處理技術。
關鍵詞：生物膜；污泥零排放；載體；工業污水；處理
中圖分類號：X79 文獻標志碼：A 文章編號：1009—2617(2012)06—0387—03
生物剩余污泥是污水處理的副產品，以含水
率97％計算，通常城市生活污水所產生的污泥約
占被處理水量的0．3％～0．5％口]。截至2010年
底，我國已建城鎮污水處理廠2 500多座，污水處
理能力達1．22×108 m3／d，如按脫水后含水率
80％計算，每年產生污泥3 000萬t。隨著今后污
水處理普及程度和污水處理標準的進一步提高，
污泥量還將大量增加。污水處理所產生的大量污
泥已經引起了日益嚴峻的二次污染，成為了全社
會共同關注的巨大生態環境問題。
SBC超凈污水處理系統(super bio clean sys—
tern)是目前世界上最先進的有機質生物剩余污
泥零排放污水處理系統。它可在污水處理的同時
完全消化所產生的生物剩余污泥，或將生物污泥
消化成無機質污泥，大大減少污泥量[2]。因此，該
技術獲得了日本政府和相關組織的關注。
1 SBC超凈污水處理技術及有機質剩余
污泥零排放原理
SBC超凈污水處理技術發明于20世紀80年
代末，在臺灣和日本有機化學工業領域、農副產品
加工制造、醫院等眾多企業生產的高濃度、難分解
污水處理方面獲得了廣泛應用[34]，在中國國內也
開始在垃圾滲瀝液和乙醇糖蜜廢水處理方面進行
了小型試驗性研究[5-6]。
SBC超凈污水處理技術的最大特點如下：
a．可以完全消除有機質生物剩余污泥的產
生，達到有機質生物剩余污泥零排放；
b．可有效處理含有高濃度BoD。／COD、有機
溶劑、表面活性劑、色素、揮發性有機物VOCs、
苯酚類等的有機污水；
C．初期投資少，占地面積小；
d．運行成本低，管理簡單，耐沖擊；
e．處理后的水質穩定，可完全達到污水排放
標準。
采用SBC超凈污水處理技術，可完全消除膨
脹污泥帶來的固液難以分離的困擾；而且因菌群
始終處于分散狀態，使得原生動物細菌容易采食
而提高了食物鏈效果。
SBC超凈污水處理技術主要由3種技術或
功能組合而成，其各自的污水凈化原理如下。
1．1 SBC接觸材料(填料)的作用
在SBC技術中所使用的載體由添加特殊生
物觸媒的塑料制成，污水在其表面可以迅速形成
一定厚度的好氧菌和厭氧菌生物膜，可同時進行
分解、消化、硝化和脫氮反應。
接觸材料大量堆積在生物反應槽內，由于曝
氣作用在生物反應槽內所形成的好氧狀態，首先
在載體表面迅速形成好氧菌生物膜。隨著細菌的
收稿日期：2012—05—14
作者簡介：孟昭(1963一)，男，陜西西安人，副教授．留日歸國博士，主要從事材料和污染治理技術研究。
萬方數據
·388· 濕法冶金2012年12月
不斷繁殖，生物膜逐漸增厚，氧氣進入生物膜內越
來越困難，導致生物膜內部厭氧菌開始生成、活躍
并增厚而產生厭氧分解。因此，根據具體的污水
性狀調整適當的曝氣量，可將生物膜維持在一定
厚度下的一種動態平衡狀態，防止好氧菌膜過分
原水槽
孑出令
增厚，避免剩余污泥大量產生。
1．2 生物反應槽的作用
、
SBC超凈污水處理技術具有各自獨立的生
物反應槽系統，如圖1所示。
調整槽生物反應槽
E>
送
圜1◆崮1．小出水
圖1 SBC技術操作處理流程
根據污水性狀的不同，通過調整各生物反應
槽中的曝氣方向、曝氣強度等，可以有效控制各生
物反應槽中污水的濃度和生物膜的厚度，即可有
效處理高濃度有機污水及承受較大的沖擊負荷。
另外，因采用底部曝氣方式，槽中的污水在載體周
圍可獲得有效循環。
除上所述，SBC超凈污水處理技術還盡可能
地模仿自然污水循環凈化原理，在高負荷污水流
人的前段生物反應槽內，通過較高強度的曝氣使
槽中的好氧區占槽中的較多區域，而隨著處理的
深入，后段生物槽內則逐漸增加厭氧區域的比例。
通過這種人為控制，可以維持整個處理過程始終處
于良好的分解、消化、硝化脫氮的污水處理狀態。
1．3 微生物食物鏈的作用
污水處理過程還利用細菌、真菌等的生長繁
殖來消化污水中的有機物。污水中的有機物最終
被分解為無機物、水和二氧化碳等。
“微生物食物鏈(microbial food chain)”是由
溶解于水中的有機物、異養菌以及浮游動物所組
成的食物鏈所組成[7]。SBC技術最大程度地利
用了微生物食物鏈的作用，實現污泥減量。
因由黏性物質黏結在一起的活性污泥團塊阻
礙了微生物的捕食，所以只有將富含菌體的污泥
分散使達到浮游生物易捕食狀態，才能通過微生
物食物鏈來有效減少活性污泥。而SBC系統則可
以保證活性污泥始終處于良好的分散狀態。
2 SBC超凈污水處理技術的應用
自20世紀90年代初SBC技術成型以來，
SBC超凈污水處理技術在中國臺灣和日本等許
多工廠和醫院的污水處理中得到應用。臺灣某印
染廠污水處理數據見表1。
表1 臺灣某化纖印染廠污水處理數據
項目。爹影，。裂，，備注
萬方數據
第31卷第6期孟昭等：新型無污泥生物膜超凈工業污水處理技術·389·
系統中完全無污泥處理裝置。各槽的BoD。
容積負荷最大時可達1．0 kg／(m3·d)。
由于污泥零排放和適應生物菌類長年的繁殖
生長，該系統的污水處理能力17 a來未發現下降
反而有所提高，目前依然在穩定地工作著。2009
年12月的最新監測表明，處理后的出水中，
COD。。實際達到35 mg／L。該工廠目前將處理水
經過簡單沙濾后全部直接作為中水重復使用。
3 結論
采用獨特的SBC超凈技術可以處理高濃度、
難分解化纖印染污水，經過十幾年的不斷研究改
進，該技術目前的實際容積負荷已達到BOD。2．5
kg／(m3·d)、MLSS 12 g／L的水平，大大減少了
投資成本，節約了土地，而且避免了采用活性污泥
技術的大型生活污水處理設施的大規模停產改
造，可直接利用SBC技術將其所產生的生物污泥
消化處理。SBC超凈污水處理技術在未來必將
擁有巨大的應用市場。
參考文獻：
[1]Edward S R，Cliff I D．工程與環境引論[M]．北京：清華大
學出版社，2002．
E2]松本晴彥．下水魍理埸。七三／哆厶除去老可能；二寸為水熟
理70口七叉[J]．月刊下水道，2011，35(1)：92—95．
[3] 山本鶴一．好氖·嫌氪電繰9返世弓水熟理技衡[J]．化學
裝置，2005(8)：78—82．
[43畏谷川忠雄，山本鎢一．嫌氖·好氖縑t)返乙≯天于厶i：
土為污泥減容化口]．用水E排水，2006，48(2)：117—124．
E5]孟昭，周立輝，張景林，等．新型生物膜反應器處理生活垃圾
滲濾液的研究[J]．凈水技術，2011，30(6)：44—48．
E63孟昭，周立輝，張景林，等．新型生物膜反應器處理糖蜜乙醇
廢水的實驗研究[J]．濕法冶金，2012，31(1)：61—64．
A New Type Biofilm Carrier for Industrial Sewage Treatment With Zero Sludge Emissions
MENG Zha01，YIN Yi—bin2，MATSUMOTO Haruhik03，AOYAMA Akira3
(1．College of Material Science&amp;amp;Technology，Xi 7
an University of Science&amp;amp;Technology，
Xi’an 710054，China；
2．Shiquan Water Conservcincy Bureau，Shaanxi 725200，China；
3．Aoyama Eco—system co．，ltd．Shiga Prefecture，Japan)
Abstract：Super Bio Clean(SBC)sewage treatment technology is nOW widely used for difficult
degradable wastewater treatment containing high concentration organic matters in oil and chemical
industries．To achieve zero sludge emissions，the technology effectively combines special biofilm
carrier，independent biological reaction tank，and the aeration adjustment，and accomplishes zero sludge
emissions．The process is concise，simple and lower operating cost．It can be used for treating with a
variety of difficult degradable organic industrial wastewater．
Key words：bio—film carrier；zero sludge emissions；contact material；industrial sewage；treatment

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