JS-BC污水處理工藝研究進展

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1引言

垃圾滲濾液為當今水污染的主要問題之一，具有成分復雜、高濃度氨氮、高濃度難降解有機物等特點，是目前國內外水處理的難點和熱點之一。2008年我國頒布了GB16889-2008生活垃圾填埋場污染控制標準，對BOD、COD、氨氮、總氮的排放進行嚴格控制，要求COD在100mg/L以下，NH3-N達到25mg/L。分析我國污水處理技術現(xiàn)狀，現(xiàn)階段仍無經濟可行的技術處理垃圾滲濾液以保證達到排放標準。雖然生化技術與膜技術相結合可以達到相應的排放標準，但由于投資成本高、運行難度大，所以在國內很難進行推廣和應用。因此，需要引用新的污水處理技術對垃圾滲濾液進行處理，以達到新標準的要求。js-bc工藝是從日本引進的污水生化處理新工藝，該工藝不受傳統(tǒng)城市污水處理工藝BOD5/CODcr、BOD5/TN、BOD5/TP比值要求的限制，同時具有占地小、運行成本低等優(yōu)點，對垃圾滲濾液具有較好的處理效果，該工藝在日本和韓國應用都非常廣泛。

2JS-BC工藝介紹

JS-BC工藝是從日本引進的污水生化處理新工藝，該工藝由JS-BC裝置（回轉網狀型微生物接觸體裝置）、優(yōu)化培養(yǎng)的Bacillus菌和促進優(yōu)勢菌活性的有機生物營養(yǎng)液（生物活性劑）以及接收原水池廢水的調節(jié)池與曝氣池組、沉淀池組合而成。而JS-BC裝置則由回轉網狀型微生物接觸裝置和配套管路、閥門、儀表、控制系統(tǒng)組合而成。JS-BC污水處理技術的基本工藝一是利用JS-BC裝置為Bacillus土壤菌創(chuàng)造出適應其增值培養(yǎng)的獨特的好氧與兼好氧循環(huán)交替的載體環(huán)境，以及特殊網狀結構回轉載體所保證的足夠的生物菌附著量，并通過有機生物營養(yǎng)液對敏感菌群的營養(yǎng)作用，最大限度地對Bacillus菌進行增值培養(yǎng)并發(fā)揮出Bacillus菌的活性和對污水中有機物的吸附和降解功能；二是針對Bacillus菌的生化特性，將JS-BC裝置與曝氣池組結合，通過調整控制JS-BC裝置與曝氣池組間污泥的內外回流循環(huán)量和溶解氧量，實現(xiàn)Bacillus菌在JS-BC裝置與曝氣池組間對污水中有機物的高效分段循環(huán)降解，從而實現(xiàn)高效去除污水中的BOD、COD、SS、T-N，特別是有效解決了除氮、磷和消除惡臭等諸多污水處理難題。

3JS-BC生物處理工藝基本原理

JS-BC生化系統(tǒng)是指在原來的普通活性污泥法和回轉生物接觸法的基礎上進化演變的有機污水處理系統(tǒng)。通過將土壤菌(Bacillus)在JS-BC裝置和曝氣池內有效地增殖、活性化從而高效去除BOD、COD、N-Hex、TN、TP等污染物，并同時分解系統(tǒng)臭氣的先進、高效的處理系統(tǒng)。JS-BC生物處理工藝原理如下：（1）利用系統(tǒng)核心裝置JS-BC裝置絲網狀態(tài)梭型回轉接觸體污水和空氣流入量極高的特點，為土壤菌（Bacillus菌）提供特殊的生長環(huán)境，可從空氣中直接攝取豐富的O2，使土壤在回轉接觸體表面快速的附著并增殖，提高活性土壤菌（Bacillus菌）在載體上的保有量。同時，通過有機生物營養(yǎng)液對敏感菌群優(yōu)勢培養(yǎng)作用，最大限度地對Bacillus菌進行增殖培養(yǎng)并發(fā)揮出Bacillus菌對污水中BOD、COD、T-N、T-P強大的吸附和降解能力，使JS-BC核心裝置對BOD的去除率達50%以上；T-N去除率達40%以上；T-P去除率達55%以上，大大降低了后續(xù)處理設施的進水負荷。（2）針對土壤菌（Bacillus菌）特殊的生化特性和污水處理原理，將JS-BC裝置、曝氣池組和沉淀池組有機結合，通過調整控制JS-BC裝置與曝氣池組間回流液的內外回流循環(huán)量溶解氧量和調整回流污泥循環(huán)量，實現(xiàn)土壤菌（Bacillus菌）在JS-BC系統(tǒng)中對污水中有機物的高效分段循環(huán)降解能力，從而實現(xiàn)高效去除污水中的BOD、COD、SS、TN、TP，特別是有效解決了除氮、磷和消除惡臭等諸多污水處理難題。

4JS-BC生物處理法的工藝流程及特點

4.1JS-BC生物處理法的工藝流程

JS-BC裝置是由日本引進的新工藝，污水經預處理后自流進入調節(jié)池進行水質、水量調節(jié)，調節(jié)好的污水由污水提升泵提升至混合池與回流后的曝氣循環(huán)液、回流污泥進行均勻混合后進入系統(tǒng)核心裝置JS-BC裝置，依靠活性Bacillus菌特有特性對污水中有機污染物、TN、TP和臭氣成分進行降解去除。裝置出水自流進入下端生物曝氣池依靠活性Bacillus菌進一步生化降解處理，同時曝氣液在曝氣池和JS-BC裝置中進行內、外循環(huán)，進一步提高TN、TP吸附降解時間，最大限度去除污水中TN、TP污染物。曝氣池出水自流進入后端沉淀池，對泥水混合物進行充分泥水分離，同時沉淀池中污泥回流到前端JS-BC裝置和曝氣池中對污泥的活性成分進行激活，提高系統(tǒng)內活性污泥（Bacillus菌）濃度，從而提高系統(tǒng)處理能力。經沉淀后的上清液自流進入后端深度處理系統(tǒng)進行處理，產生的污泥由提升泵提升至污泥處理系統(tǒng)進行處理。

4.2Bacillus菌的特點

Bacillus菌具有超強的繁殖能力，在高pH及低溫、高鹽度、高壓等極具嚴酷的極限環(huán)境中也具有適應能力。在Bacillus菌中含有資化性細菌對有機物有分解和資化作用。Bacillus菌可分解蛋白質和將淀粉分解至葡萄糖，可分解脂肪酸，可吸收資化、增殖分解后的物質。Bacillus菌屬適氮和硫磺素菌種，可將污水中氮素被氧化前的氨、氨鹽、硫化氫等狀態(tài)的物質吸收，去除了臭氣產生成份，降低了系統(tǒng)臭氣產生量。Bacillus菌具有孢子形成能力，在惡劣環(huán)境中能保持活性菌種增殖數量，維持處理能力。Bacillus菌可以分泌抗生素，具有殺菌滅菌的功效。Bacillus菌可分泌的酵素具有強力的水分解能力，可分解的蛋白質、脂質、核酸等物質，通過對難分解性物質的分解、可大幅提高處理效率。Bacillus菌能分泌出一種特殊的粘性物質，具有很強的吸附過濾能力。含有Bacillus菌的活性污泥的脫水性能非常好。

4.3JS-BC系統(tǒng)特點

JS-BC系統(tǒng)具有生物脫氮、除磷速度快，效果好的優(yōu)勢，且具有瞬間吸收分解臭氣能力，無需增加臭氣處理系統(tǒng)，改善了污泥處理環(huán)境。JS-BC系統(tǒng)對COD的去除率高（85%以上）、工藝流程簡短、運行管理簡單，且對溶解氧要求低（0.1~1mg/L），具有運行費用省，系統(tǒng)活性污泥濃度高，耐沖擊負荷能力強，運行效果穩(wěn)定等優(yōu)點。此工藝的污泥產量小、脫水性能好。可直接濃縮脫水，便于進一步處理與處置。通過JS-BC核心裝置可去除BOD負荷的50%~80%，降低后續(xù)曝氣池進水負荷，減少曝氣池容量，并且JS-BC裝置可架裝在曝氣池上，從而可減少系統(tǒng)占地面積。在改擴建工程中可降低占地和改擴建成本，并大幅提高整體系統(tǒng)處理能力。JS-BC工藝具有管理簡單、運行可靠、不發(fā)生污泥膨脹、設備種類和數量較少、控制系統(tǒng)簡單，運行安全可靠等優(yōu)點。

5結語

JS-BC工藝生物脫氮、除磷速度快，效果好且占地面積小、運行成本低、對垃圾滲濾液具有較好的處理效果。在處理垃圾滲濾液方面具有良好的應用前景。但在國內應用很少，缺少針對此工藝的研究性試驗，因此在今后的研究中需要探討以下幾個方面：①該工藝的最佳使用條件，在什么溫度，PH值下運行效果最優(yōu)。②單獨使用JS-BC生物處理工藝不能達到GB16889-2008的排放標準，需要添加深度處理技術輔助才能達標。③JS-BC工藝對生活污水，工業(yè)廢水處理效果方面的研究報道較少，可針對此方面進行研究并與傳統(tǒng)污水工藝進行比較，探究在何種條件下對垃圾滲濾液的處理效果最好。

作者:馬昆 單位:沈陽建筑大學市政與環(huán)境工程學