CESPN成立于2008年，現(xiàn)為注冊(cè)于美國紐約州的非盈利組織。
協(xié)會(huì)旨在通過促進(jìn)華人環(huán)境領(lǐng)域從業(yè)者職業(yè)發(fā)展、技術(shù)交流和項(xiàng)目合作，推進(jìn)環(huán)保事業(yè)，改善生態(tài)環(huán)境，建設(shè)可持續(xù)未來。自創(chuàng)辦以來，CESPN致力于為會(huì)員提供技術(shù)交流平臺(tái)和職業(yè)發(fā)展服務(wù)，如在線論壇（BBS），網(wǎng)絡(luò)講座，網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)，留學(xué)咨詢，北美求職活動(dòng)，以及線下行業(yè)論壇和峰會(huì)。
1講座提要
李華博士目前在Brentwood擔(dān)任產(chǎn)品經(jīng)理。此外，他還有八年的環(huán)境咨詢項(xiàng)目經(jīng)理的工作經(jīng)驗(yàn)。
本次講座李華博士主要介紹了生物濾池和固定床生物膜-活性污泥復(fù)合系統(tǒng)的原理和應(yīng)用。對(duì)于這兩種已經(jīng)有悠久歷史的生物處理技術(shù)， 李華博士指出填料的選擇對(duì)于處理效果有著至關(guān)重要的作用，新型填料的發(fā)明極大了促進(jìn)了這兩個(gè)技術(shù)的發(fā)展。李華博士也為各位觀眾分析了Brentwood研發(fā)的各種填料的優(yōu)勢以及他所參與的一些工程案例的介紹。在隨后的觀眾提問環(huán)節(jié)中， 不少國內(nèi)朋友對(duì)李華博士所提到的技術(shù)以及產(chǎn)品的細(xì)節(jié)進(jìn)行了咨詢，李華博士也和各位觀眾朋友們簡單地探討了國內(nèi)外這兩個(gè)技術(shù)現(xiàn)狀的不同。
2生物濾池工藝
生物濾池（Trickling Filter）是污水處理工藝中最早和最廣泛應(yīng)用的工藝之一，是一種非浸沒式生物膜反應(yīng)器。其主要組成部分有填料系統(tǒng)(一般使用石頭或者塑料填料)，配水及排水系統(tǒng)（圖1）。生物濾池可以通過多級(jí)串聯(lián)或者與固體接觸工藝結(jié)合來實(shí)現(xiàn)BOD和氨氮的去除。
圖1：典型的生物濾池。(a) 采用石頭作為濾料的生物濾池剖面圖； (b) 傳統(tǒng)的石頭濾料生物濾池；(c) 采用塑料填料的生物濾塔。(Metcalf & Eddy, 2014)
生物濾池的優(yōu)點(diǎn)主要有：
-
技術(shù)成熟且能滿足嚴(yán)格的達(dá)標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)。出水水質(zhì)良好，BOD 10-30 mg/L，氨氮小于3 mg/L。
-
與傳統(tǒng)的活性污泥工藝相比節(jié)省能源。通常來說，污水廠規(guī)模越大，噸水耗能越低，生物濾池所需能源比活性污泥法要低不少（圖2）。圖3描述了一個(gè)典型的傳統(tǒng)活性污泥污水廠的能耗分布圖，從中可以看出，曝氣占總能耗的比例達(dá)到50%以上。因此，生物濾池可以降低污水廠總體的運(yùn)行成本。
-
適用于土地資源相對(duì)匱乏的地區(qū)，原因主要有以下幾點(diǎn)：使用現(xiàn)代塑料填料的生物濾塔設(shè)計(jì)高度可達(dá)11米左右；預(yù)處理生物濾塔在高有機(jī)負(fù)荷的條件下可以大幅去除污水中的有機(jī)物，從而可以減少后續(xù)工藝所需的池體體積；運(yùn)行所需設(shè)備較少/小。
-
初期建設(shè)投資相對(duì)較低，運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用低。生物濾池屬于附著型生物處理工藝，無需污泥回流即可保持所需的污泥濃度。自動(dòng)化程度高，人工維護(hù)量小。抗沖擊負(fù)荷能力高，運(yùn)行穩(wěn)定可靠�？偟膩碚f，初期投資成本與懸浮生長式的活性污泥法類似。
圖2：不同處理工藝能量消耗與流量關(guān)系的對(duì)比 (Burton，1996)
圖3：典型活性污泥法污水廠能耗分布(EPRI，1994)
Brentwood公司生產(chǎn)多種生物濾池/塔填料，包括斜流式，豎流式，混合式以及填料支撐系統(tǒng)。李華博士展示了其公司的在北美及亞洲的部分典型案例，均取得了較好的運(yùn)行效果。
3IFAS工藝
固定床生物膜-活性污泥復(fù)合系統(tǒng)IFAS (integrated fixed film activated sludge)，也是一種生物膜工藝，投加填料在活性污泥池中支持生物生長。多種填料已經(jīng)被開發(fā)并以懸浮式或者固定式的形式應(yīng)用在IFAS系統(tǒng)。IFAS工藝在促進(jìn)硝化和生物脫氮上優(yōu)勢顯著，因此傳統(tǒng)的側(cè)重BOD去除的設(shè)施相對(duì)容易升級(jí)改造。良好的硝化反應(yīng)得益于紊流沖刷，動(dòng)態(tài)高效傳氧，生物膜厚度控制機(jī)制，硝化細(xì)菌生物量較多，且高有機(jī)負(fù)荷或低溫下（5-7 ºC）依然可以保持較好的硝化能力。另外，經(jīng)過合理布置厭氧/缺氧/好氧區(qū)域，強(qiáng)化生物除磷(enhanced biological phosphorus removal, EBPR)也有可能在IFAS系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。
李華博士為我們講述了填料的壓力測試結(jié)果，安裝流程，運(yùn)行特性，針對(duì)不同情形的系統(tǒng)物理參數(shù)設(shè)計(jì)，曝氣設(shè)計(jì)。同時(shí)也介紹了多個(gè)中試實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和實(shí)際工程，取得了良好的效果，特別是部分工程升級(jí)改造后冬季硝化能力明顯提高。
4參考資料
1.Metcalf & Eddy (2014). Wastewater Engineering: Treatment and Resource Recovery. McGraw-Hill international.
2.Burton, F. L. (1996) Water and Wastewater Industries: Characteristics and Energy Management Opportunities, CEC Report 106941, Electric Power Research Institute, St Louis, MO.
3.EPRI (1994) Energy Audit Manual for Water and Wastewater Facilities, Electric Power Research Institute, St. Louis, MO.
4.WEF (2011) Biofilm Reactors, WEF Manual of Practice No. 35, Water Environment Federation, Alexandria, VA.
5.Phillips, H. M., M. T. Steichen, and T. L. Johnson (2010) “The Second Generation of IFAS and MBBR: Lessons to Apply,” Proceedings of the WEF 80st ACE, New Orleans, LA.
