生物膜法水处理用悬浮填料的筛选

生物膜法水处理用悬浮填料的筛选路远，孙力平，衣雪松，李志伟，安莹（天津城市建设学院环境与市政工程系，天津300384）随着政府和公众对水环境要求的进一步提高，具有同步脱氮除磷功能的复合式膜生物反应器在废水生物处理中的应用越来越广泛。复合式生物膜法能很好的解决同步脱氮除磷过程中泥龄的矛盾［１］。硝化细菌需要较长的泥龄，而聚磷菌的泥龄较短，通过投加悬浮填料，使活性污泥中富集聚磷菌，悬浮填料上富集硝化细菌，这样会使适应不同泥龄范围的各个菌群同时发挥作用从而达到同步脱氮除磷的能力，净化水质。开发具有比表面积大、水处理性能良好和经济成本低的填料是国内外学者研究的热点。目前应用于生物膜法的生物填料［２］主要有：固定式填料、悬挂式填料（软性、半软性、组合式填料）、悬浮填料、新型生物填料。这些生物填料主要以聚丙烯、聚乙烯等为原材料而制成的悬浮球型和空心多面体型等。实际应用中，人们发现这些填料在挂膜速度、挂膜量及膜与填料的紧密度方面存在不足。如果适当地提高材料的亲水性，可望大大提高填料的传质、挂膜和水处理性能。目前市场上出现了亲水性填料，主要生产原理是亲水亲和改性和在悬浮填料中添加亲水性物质。生物膜法广泛采用普通聚丙烯和具有亲水性的填料，但是很少有人对这些类型的悬浮填料进行挂膜性能、抗冲击负荷、填料本身性质和经济成本等做综合分析，从而找到一种经济可行，水处理性能良好的悬浮填料。本研究就是为了实现此目的，为水处理用悬浮填料的应用提供可靠的技术依据。１材料与方法１．１试验装置本研究采用4套相同的小试装置，对悬浮填料收稿日期：200８-０3-18；修回日期：200８-０５-1２摘要：为了筛选一种水处理性能良好，经济成本低的悬浮填料，对四种悬浮填料进行生物挂膜、抗冲击负荷、悬浮填料本身性质以及经济成本等进行综合对比研究。试验结果表明，经化学氧化－铁离子覆盖技术改性的悬浮填料不但水处理性能良好，而且经济成本较低，是生物膜法水处理中的首选填料。关键词：悬浮填料；挂膜；经济成本中图分类号：TU991.24文献标识码：Ａ文章编号：%１００９－２４５５（２００8）０５－００69－０4ScreeningofsuspendedfillerforbiomembraneprocessinwastewatertreatmentLUYuan，SUNLi-ping，YIXue-song，LIZhi-wei，ANYing（EnvironmentalandMunicipalEngineeringDepartment,TianjinUrbanConstructionInstitute,Tianjin300384,China）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Inordertochooseakindofsuspendedfillerwhosewatertreatmentperformanceisgoodandeconomiccostislow,fourkindsofsuspendedfillerwerecomparedandstudiedinaspectsofbiomembraneforming,anti-shockloading,physicalnature,economiccostandsoon.Theresultsofthetestshowedthat,thesuspendedfiller,modifiedbythetechnologyofchemicaloxidation-surfacecoveredwithironion,notonlyhadgoodwatertreatmentproperty,butalsowithloweconomiccost,whichshouldbethefirstchoiceforthebiomembraneprocessinwatertreatment.Keywords：suspendedfiller;membraneforming;economiccost工业用水与废水ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬＷＡＴＥＲ＆ＷＡＳＴＥＷＡＴＥＲＶｏｌ．39Ｎｏ．５Ｏct.，2008·69·工业用水与废水ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬＷＡＴＥＲ＆ＷＡＳＴＥＷＡＴＥＲＶｏｌ．39Ｎｏ．５Ｏct.，2008进行挂膜试验研究，分析悬浮填料的挂膜性能，从而筛选一种水处理性能良好的悬浮填料。采用穿孔管曝气，水力停留时间为１２ｈ。反应器直径为１９０ｍｍ，高为２４０ｍｍ，有效容积为５Ｌ，试验装置见图１。１．２试验水质试验用水为模拟废水，水质指标见表１。１．３悬浮填料本试验选择市场上具有代表性的悬浮球填料（１号填料），ＬＦ多面空心球（2号填料），以及经过化学氧化－铁离子覆盖技术改性［３］的悬浮球型填料（3号填料）和ＬＦ多面空心球（4号填料）。后两种悬浮填料已经具有亲水亲和性，表面电荷为正。在试验中，4种填料在各