移动床生物膜反应器处理生活污水的研究_张安龙

移动床生物膜反应器处理生活污水的研究*张安龙曹萌(陕西科技大学造纸学院，西安710021)摘要:通过小试规模的移动床生物膜反应器(MBBR)处理陕西科技大学污水处理厂生活污水的实验研究，探讨了水力停留时间、冲击负荷、pH对反应器处理效果的影响。实验结果表明，在HRT为10h，进水ρ(COD)为300mg/L，ρ(NH3-N)为35mg/L，填料体积填充率为35%，pH为7左右时，MBBR反应器对COD、TN的去除率分别为87.38%、68%。关键词:移动床生物膜反应器;悬浮填料;有机物;氮STUDYONTREATMENTOFDOMESTICSEWAGEBYMOVINGBEDBIOFILMREACTORZhangAnlongCaoMeng(Paper-MakingSchool，ShaanxiUniversityofScienceandTechnology，Xi′an710021，China)Abstract:Itwasconductedanexperimentalstudyonthesmallpilot－scalemovingbedbiofilmreactor(MBBR)dealingwiththesewagefromthesewagetreatmentplantinShaanxiUniversityofScienceandTechnology，itwasalsodiscussedtheeffectsofhydraulicretentiontime，impactloadandpHonefficiencyofthereactor.TheresultsshowthattheremovalratesofCODandtotalnitrogenwere87.38%and68%athydraulicretentiontime=10h，influentρ(COD)=300mg/L，ρ(NH3-N)=35mg/L，filler=35%andpH=7.Keywords:movingbedbiofilmreactor;suspendedfiller;organicmatter;nitrogen*陕西省科技厅计划项目(S2009TG-02);陕西科技大学研究生创新基金。移动床生物膜反应器(MBBR)是在对生物接触氧化法和生物流化床改进基础上开发出的一种新型高效生物膜废水处理装置，它是在反应器中投加比表面积大，密度略小于1的悬浮填料，微生物附着生长在填料表面形成生物膜，曝气使其处于流化状态，确定了良好的传质条件，从而实现对污染物的高效去除。与传统生物膜法相比，MBBR工艺具有生物量大、能耗低、耐冲击负荷强、占地少、易于运行管理、便于扩充和升级、脱氮效果良好等优点［1-2］。通过小试规模的MBBR处理本校污水处理厂生活污水的实验研究，探讨了该工艺对有机物、氮的处理效果及其影响因素。1材料与方法1.1实验装置本实验中MBBR反应器采用有机玻璃加工而成，有效尺寸为25cm×25cm×60cm，有效容积为32L。反应器连续运行，污水从进水箱进入反应器，连续进水，连续曝气，通过气体流量计调节反应器内的曝气量。填料填充率为其有效体积的35%，在反应器底部设有石英砂曝气头，通过鼓风曝气方式供氧，维持填料在反应器内的循环移动。在反应器出水口处设置筛网，以防填料流失，反应装置见图1。本实验选用的悬浮填料由江苏裕隆环保有限公司生产，材料为聚丙烯，为圆柱型，内有十字支架，外表面有棱。具有较大的空隙率和良好的过水和通气性能，不易堵塞，动力消耗低。该填料性能参数如下:直径×高度×壁厚为25mm×12mm×0.4mm，密度0.93×103～0.96×103kg/m3，比表面积大于800m2/m3，空隙率90%，堆积密度106kg/m3。1.2废水水质实验用水来自本校污水处理厂生活污水，主要水质参数见表1。51环境工程2011年2月第29卷第1期DOI:10.13205/j.hjgc.2011.01.006图1实验装置流程表1生活污水水质mg/L(pH值除外)ρ(COD)ρ(BOD5)ρ(NH3-N)ρ(TN)pH180～35080～22070～10090～1106.3～7.51.3水质分析方法COD:重铬酸钾法;氨氮(NH3-N):纳氏试剂光度法;亚硝酸氮(NO－2-N):N-(1-萘基)-乙二胺光度法;硝酸氮(NO－3-N):紫外分光光度法;MLSS、MLVSS:标准方法［3］;pH:酸度计;温度和溶解氧:溶解氧分析仪;生物膜量:重量法，105℃烘干称重。1.4反应器启动与挂膜目前挂膜法应用比较广泛的主要有密闭循环法与排泥挂膜法两种。排泥挂膜法优于密闭循环法［4］。本实验采用排泥法挂膜，自本校污水处理厂曝气池内取泥水混合物，沉降一段时间后，倒掉上清液，将剩余泥水混合物作为本实验