江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)2014 年第42卷第12期-383王京城MBBR處理生活污水技術(shù)研究[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2014 ,42(12):383 -385.doi: 10.15889/j. isn. 1002 - 1302. 2014.12. 128MBBR處理生活污水技術(shù)研究王京城(遼寧省環(huán)境科學(xué)研究院.遼寧沈陽(yáng)110161)摘要:針對(duì)傳統(tǒng)填料親水性差、附著能力差的缺點(diǎn),采用新型改性填料,較好地克服了以上缺點(diǎn)。試驗(yàn)結(jié)果表明:移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器(movingbedbioflmreactor,MBBR)在采用排泥法掛膜時(shí),在溫度為14~18C、水力停留時(shí)間為10h .曝氣量為320 L/h填料填充率為40%時(shí),出水可達(dá)一-級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)鍵詞:MBBR;生活污水;填料;填充率中圖分類(lèi)號(hào): X703文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A文章編號(hào):1002 - 1302 (2014)12 -0383 -03 :移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器( moving bed bioflm reactor , MBBR)構(gòu)會(huì)越來(lái)越復(fù)雜，生物膜會(huì)越來(lái)越厚,從而變得清晰可見(jiàn),生作為一種新型的污水處理技術(shù),以其低能耗、低投資維護(hù)管物量也會(huì)越來(lái)越多,逐漸達(dá)到穩(wěn)定的狀態(tài)。理簡(jiǎn)單等特性在農(nóng)村水污染治理中被逐步認(rèn)可并推廣田。移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器的研究方向主要包括生物膜載體的開(kāi)發(fā)與改良、微生物的附著與膜機(jī)理的研究、反應(yīng)器工藝的改善、動(dòng)力學(xué)研究等[2-3]。本試驗(yàn)采用的新型填料具有比表面積大、粗糙度高、易掛膜、無(wú)堵塞、親水性好等優(yōu)點(diǎn),本研究以期通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證MBBR處理污染物的能力,探索該工藝處理生活污水的運(yùn)行參數(shù)，包括HRT(水力停留時(shí)間)、化學(xué)需氧量( COD)去除能力、曝氣量、填料填充率等,從而為中試試驗(yàn)及工程應(yīng)用提供基礎(chǔ)資料。1材料與方法1-水槽; 2-蠕動(dòng)泵; 3-初沉池; 4-空氣泵; 5一轉(zhuǎn)子流量計(jì): 6-二沉池; 7- 一填料; 8- 曝氣裝置; 9- -篩網(wǎng)1.1試驗(yàn)用水圖1 MBBR試驗(yàn)裝 置以某單位化糞池污水為處理對(duì)象,水質(zhì)成分為:COD350 ~450 mg/L,氨氬40~ 70 mg/L, 總氮50 ~ 80 mg/L,總磷圖2為不同時(shí)期內(nèi)微生物的掛膜情況,圖2 -a為微生物4~8 mg/L,pH值6.8~7.6。掛膜初期,填料上只有部分低等微生物附于填料表面,它們主1.2試驗(yàn)裝置要是作用在填料表面形成黏膜，用肉眼還不能夠看清這些微研究用試驗(yàn)裝置主體結(jié)構(gòu)由有機(jī)玻璃制成,固定在鐵架生物;圖2-b為培養(yǎng)8d后微生物的生長(zhǎng)情況，填料表面出上,反應(yīng)池的長(zhǎng)度為40 cm,寬度40 em,高91 cm,總有效體積現(xiàn)1層薄薄的絮狀體,這是--些以細(xì)菌為養(yǎng)料的微生物逐漸達(dá)0.1456 m。初沉池與二沉池均為豎流式沉淀池。曝氣裝增長(zhǎng)的結(jié)果。圖2-c、圖2-d為生長(zhǎng)趨于穩(wěn)定的生物膜,它置采用的是微孔曝氣。MBBR 工藝流程見(jiàn)圖1。們含有各種各樣的微生物,構(gòu)成--個(gè)完整的生態(tài)群體。1.3 啟動(dòng)試驗(yàn)(掛膜階段)移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器生物膜上細(xì)菌的鏡檢結(jié)果見(jiàn)圖3,可本試驗(yàn)采用悶曝自然掛膜法,接種污泥來(lái)自于某污水處見(jiàn)生物膜上生長(zhǎng)著大量桿菌和球菌類(lèi)細(xì)菌,它們是生物膜中最理廠曝氣池內(nèi)活性污泥,接人放有填料的移動(dòng)床生物膜反應(yīng)小的微生物群體,不但自身能夠利用污水中的有機(jī)物質(zhì)合成自器內(nèi),悶曝2 d。試驗(yàn)用水為化糞池水與自來(lái)水的混合,將進(jìn)身細(xì)胞,還可以為其他微生物提供養(yǎng)料，在填料掛膜上也作為水C0D的濃度調(diào)到約400mg/L左右,氨氮濃度為40mg/L最基本的條件,因此在構(gòu)成生物膜中起著舉足輕重的作用。左右，連續(xù)進(jìn)水,水力停留時(shí)間為12 h,曝氣量逐漸從220 L/h2不同因素對(duì)COD去除效果的影響分析提高到300L/h,水溫為18 C。隨著時(shí)間的推移,填料上會(huì)逐漸出現(xiàn)肉眼能夠看見(jiàn)的生物膜,生物膜中的微生物的種類(lèi)、結(jié)2.1水力停 留時(shí)間試驗(yàn)采用連續(xù)進(jìn)水方式，在進(jìn)水C0D濃度400 mg/L、氨收稿日期:2014-02 -18氮濃度為40 mg/L曝氣量為320 I/h、填料填充率為40%、溫基金項(xiàng)目:國(guó)家水體污染控制與治理科技重大專(zhuān)項(xiàng)(編號(hào):度為14-18 C的條件下，考察4.6 8、10、12 h水力停留時(shí)間2012zx07202 - 003)對(duì)C0D去除效果的影響。一384一江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)2014 年第42卷第12期a.微生物掛膜初期b.培養(yǎng)8d后的生物膜c.生長(zhǎng)趨于穩(wěn)定的生物膜d.生長(zhǎng)趨于穩(wěn)定的生物膜圖2不同時(shí)期微生 物的掛膜情況料填滿，由于水的剪切力作用,懸浮的微生物也較多，說(shuō)明生物膜量達(dá)到穩(wěn)定值;繼續(xù)增加水力停留時(shí)間至12h時(shí),COD的去除率變化幅度趨于平緩,水中的有機(jī)物去除達(dá)到平衡,如繼續(xù)增加HRT,勢(shì)必會(huì)造成微生物的碳源不足而影響整個(gè)生物膜系統(tǒng)。因此從COD的去除效果和經(jīng)濟(jì)成本考慮,當(dāng)水力停留時(shí)間為10h時(shí)最為理想。2.2曝氣量在以上條件不變的基礎(chǔ)上,將水力停留時(shí)間設(shè)定為10h,曝氣量分別選定140、200、260、320、380 L/h時(shí),考察溶解氧對(duì)C0D去除效果的影響,試驗(yàn)結(jié)果如圖5所示。5007 100400t 8(30060200◆一去除率+ 40100t 20100 150 200 250 300 350 400圖3生物 膜細(xì)菌的鏡檢結(jié)果曝氣量(L/h)圖5曝氣量對(duì) COD的去除效果400 t80昌由圖5可以看出,溶解氧對(duì)C0D的去除率并沒(méi)有太大的00 t。進(jìn)李影響。但是在不同的曝氣條件下,去除COD的微生物卻相差士重-去除率神很大:當(dāng)曝氣量維持在200L/h以內(nèi)時(shí),溶解氧很低,池內(nèi)幾乎為缺氧狀態(tài),大量絲狀菌產(chǎn)生,懸浮微生物很多，填料內(nèi)部20生物膜的絮狀體也非常松散,進(jìn)到.二沉池的污水中含有大量結(jié)構(gòu)松散的微生物,使二沉池的沉淀效果非常差,進(jìn)而影響出10水力停留時(shí)間(h)水水質(zhì),較小的曝氣量也會(huì)導(dǎo)致填料在池內(nèi)流動(dòng)緩慢,如果擴(kuò)圖4水力停留時(shí)間對(duì)COD的去除效果大池內(nèi)靜止填料的區(qū)域范圍，導(dǎo)致溶解氧不能充分利用,反應(yīng)池中的污水也星不均勻分布;當(dāng)曝氣量達(dá)到260L/h以上時(shí)，度越來(lái)越小，當(dāng)達(dá)到10 h時(shí),出水C0D的濃度低于50 mg/L,池內(nèi)的微生物幾乎都存在于生物膜上, COD主要是被生物膜江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)2014 年第42卷第12期一385水流進(jìn)人二沉池而易于沉淀下來(lái),出水水質(zhì)較好;當(dāng)曝氣量在下,生物膜出現(xiàn)大量的脫落現(xiàn)象,且脫落的生物膜體積小,在320 L/h時(shí)，出水達(dá)到最佳值,溶解氧濃度約為3.7 mg/L;當(dāng)二沉池內(nèi)不易沉降,導(dǎo)致出水含有較多的微生物,因此去除效繼續(xù)加大曝氣量，C0D的去除效果不是很明顯,如果繼續(xù)加果不理想;當(dāng)進(jìn)水C0D為400~600 mg/L時(shí),生物膜又恢復(fù)大曝氣量會(huì)導(dǎo)致池內(nèi)的攪拌強(qiáng)度過(guò)于激烈,既增加成本又會(huì)到原來(lái)的量,不但能夠保證微生物厭氧層和好氧層同時(shí)消耗使水的剪切力加大,造成生物膜嚴(yán)重脫落。水中的碳源，而且生物膜大塊脫落，在二沉池中能夠快速沉2.3 填充率降,使得出水水質(zhì)良好;當(dāng)進(jìn)水C0D濃度在600 mg/L以上在進(jìn)水COD濃度400 mg/L.氨氮濃度為40 mg/L、曝氣時(shí),盡管去除率略有所下降,但是出水已經(jīng)有明顯上升趨勢(shì)，量為320.3 L/h、溫度為14~ 18 C條件下,設(shè)置填料填充率分這是因?yàn)檩^高的碳源會(huì)使池內(nèi)的的微生物大量繁殖,尤其是別為30%、40%、50%，研究不同水力停留時(shí)間下填充率對(duì)懸浮微生物,它們雖然能夠吸收大量的有機(jī)物但是在池內(nèi)這C0D去除效果的影響,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖6。些微生物經(jīng)過(guò)水和填料的剪切力作用,使得懸浮微生物的體100-積較小，去除效果有所下降。填充率(%)2.5客積負(fù) 荷。90F在其他條件不變的情況下,考察不同的容積負(fù)荷對(duì)有機(jī)冊(cè)80-物去除的影響,結(jié)果見(jiàn)表1。70-表1容積負(fù)荷對(duì) COD的去除效果50一容積負(fù)荷COD的去除率[kg/(m'. d)]%)50號(hào)io 120.53178.0水力停留時(shí)間(h)0. 96089. 8圖6填充率對(duì)COD的去除效果1.50689.91. 95089.5由圖6可見(jiàn),在4 ~8 h的水力停留時(shí)間下,去除率幾乎2. 38688.53.05187.4為3條平行曲線;隨著微生物水力停留時(shí)間的延長(zhǎng),去除率越3. 98284.3來(lái)越好，這時(shí)起主導(dǎo)作用的是填料的填充率,也就是微生物的5.17680.8量決定去除效果,因?yàn)槌貎?nèi)含有的有機(jī)物越多, 生物膜量就越多,而填料較少時(shí)不能保證微生物量，因此剛開(kāi)始時(shí)50%填由表1可見(jiàn)容積負(fù)荷對(duì)有機(jī)物的去除率的影響,在容積料的去除率占較大優(yōu)勢(shì)。但是填料填充得越多也并不是在水負(fù)荷較低的情況下，去除效率相對(duì)較低,主要是原因可能是碳力停留時(shí)間短時(shí)就好，這也取決于曝氣量,因?yàn)樯锬ぴ蕉?，源不足，微生物量?填料較輕,受到水的沖刷力較大，脫落生曝氣量的消耗就越大,池內(nèi)溶解氧含量就會(huì)越來(lái)越少,出水水物膜被攪碎，出水中夾雜細(xì)小的生物膜碎片;隨著容積負(fù)荷的質(zhì)也會(huì)越來(lái)越差。當(dāng)水力停留時(shí)間為10 h時(shí),40%的填料幾加大，去除率越來(lái)越好,生物膜量比較穩(wěn)定，當(dāng)容積負(fù)荷超過(guò)乎接近50%填料的去除效果,這是因?yàn)?0%的生物膜量幾乎3.0kg(m'. d)時(shí)，去除率略有下降,但是下降幅度不大,主接近50%填料的生物膜量,說(shuō)明這時(shí)填料填充率已經(jīng)不能起要原因可能是因?yàn)槌貎?nèi)懸浮的微生物較多，池內(nèi)溶解氧不足，主導(dǎo)作用;當(dāng)水力停留時(shí)間為12h時(shí),30%填料的去除率也開(kāi)填料質(zhì)量加大,攪拌強(qiáng)度下降,但是仍然能夠保證80%的去除始逐漸靠近40% .50%填料。綜合考慮,選40%填充率。率,說(shuō)明生物膜法的抗沖擊負(fù)荷能力相對(duì)活性污泥法占優(yōu)勢(shì)。2.4 C0D濃度在設(shè)定水力停留時(shí)間為10 h.曝氣量為320. 3 L/h、溫度3結(jié)論為14~ 18 C、填充率為40%的條件下,考察不同C0D濃度對(duì)研究結(jié)果表明,在溫度為14 ~18 C、水力停留時(shí)間為有機(jī)物的去除效果,試驗(yàn)結(jié)果如圖7所示。10h,曝氣量為320L/h、填料填充率為40%時(shí),COD去除率200100可達(dá)89.8%,達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。不同容積負(fù)荷條件下,C0D180-士出水COD濃度8O一去除率去除率均維持在較高的水平,說(shuō)明該系統(tǒng)有較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)曾160-9荷能力。通過(guò)對(duì)微生物的生物相觀察顯示，填料上長(zhǎng)有種類(lèi)140-繁多的微生物，還有各種鐘蟲(chóng)鞭毛蟲(chóng)、輪蟲(chóng)等,生物膜量非常80冊(cè)大，這對(duì)污水處理有較大的幫助。80-集60-7參考文獻(xiàn):200400600800 1 000[1]張 亮,王冬梅,騰新君. 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