MBBR处理畜禽养殖场废水的实验研究

第9卷第2期2009年1月1671·-1819(2009)2·-0482—04科学技术与工程ScienceTechnologyandEngineeringVo1．9No．2Jan．2009⑥2009Sei．Tech．Engng．环境科学MBBR处理畜禽养殖场废水的实验研究剥、峰(辽宁石油化工大学职业技术学院，抚顺113001)摘要通过对移动床生物膜反应器(MBBR)处理畜禽养殖废水的实验研究，探讨了填料填充比例、水力停留时间、进水浓度等对反应器处理性能和效果的影响，并观察了反应器中的微生物相。结果表明：在填料填充比例为50％(体积比)，单级反应器的水力停留时间为10h，COD进水浓度为491～1312mg／L的条件下，反应器运行稳定且处理效果好，最终出水COD平均为125mg／L，去除率大于90％，出水NH一N平均为70mg／L，去除率为80％，均达到了《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596-2001)的要求。关键词移动床生物膜反应器畜禽养殖废水填料填充比COD中图法分类号X703；文献标志码B移动床生物膜反应器(MBBR)是近年来颇受重视的一种新型高效生物膜废水处理装置，它是为解决固定床反应器需要定期反冲洗，流化床¨需使载体流化，生物滤池阻塞需清洗滤料和更换曝气器的复杂操作而发展起来的。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，确保了良好的传质条件，从而实现对污染物的高效去除。与传统生物膜法相比，MBBR工艺具有应用灵活，可在好氧、厌氧各种条件下运行，既可单独使用，也可多级串联进行脱氮。同时，MBBR工艺还具有生物量大、能耗低、耐冲击负荷强、占地少、易于运行管理、便于扩充和升级等优点口。目前，国外对MBBR工艺进行了广泛的研究和生产性应用，涉及生活污水、工业废水处理和脱氮除磷等。本文采用MBBR处理畜禽养殖场废水，取得了良好的效果，COD和NH一N出水浓度分别达到了《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596—2001)的排2008年9月26日收到作者简介：孙峰(1965～)，男，辽宁锦州人，副教授，研究方向环境工程。放要求(COD浓度为400mg／L，NH3一N浓度为80mg／L)。1材料与方法1．1实验流程及装置实验装置流程如图1所示，MBBR反应器采用有机玻璃加工而成，有效尺寸为16cnl×16cm×22cm，有效容积为6L。采用微孔曝气和连续进水方式。原水厂I|IIl}司厂、．／一门空气图1MBBR试验装置1．2填料及作用1．2．1填料试验所用悬浮填料为空心圆柱体(内部有十字支撑面，外侧均匀分布有很短的侧翼薄片)，其直2期孙峰：MBBR处理畜禽养殖场废水的实验研究483径为10mm、高为10mm、壁厚为0．6～0．8mm，材质为聚丙烯。填料的密度为0．91×10kg／m，孔隙率为83％，比表面积为500m／m。试验中填料的投加比例为50％(体积比)。1．2．2填料作用(1)微生物在填料上大量的繁殖和附着，种类多，生物的食物链长，处理效率高。(2)填料对气泡有剪切、阻隔和吸附作用，使气泡的停留时间和气、液接触面积增加．提高了传质效率，节约了能源。(3)填料受气流、水流的冲刷，老化的膜能不断的脱落．使载体外表面生物膜较薄，保证膜的活性，利于生物的新陈代谢。1．3试验水质实验所用废水取自抚顺某养猪场，其水质情况见表1。表1原水水质1．4测定项目与方法测定项目包括pH、温度、COD和氨氮等均采用国家标准方法。1．5挂膜与启动采用活性污泥接种法挂膜，接种活性污泥取自抚顺三宝屯污水处理厂二沉池，将接种污泥加入反应器中闷曝24h后换水，重复1次后加入养殖废水，每隔1d回流污泥1次，进行培养驯化，出现大量后生动物且COD和NH，一N去除率均趋于稳定时，认为启动完成。2实验结果与讨论2．1MBBR填料填充比例的确定取养殖场COD浓度为1000mg,／L废水，水力停留时间取10h，测定填料填充比例对COD去除效果的影响，结果如图2所示。簧80图2填料填充比例对COD去除效果的影响由图2可知，随着填料填充比例增加，COD去除效率呈上升趋势。当填充比为50％时，COD去除率达到90％左右，继续增加填料填充比，去除率增加趋缓。分析原因：填料增加，可供微生物附着生长的表面积相应增加，反应器内生物量增加，所以处理效果变好。当填充率为50％时，填料充满整个反应器空间，流化状态较好。而当填充率达到60％时，COD去除率略有增加，但是反应器内填料流化状态略差，影响了微生物的正常生长、繁殖。因此。在下面的实验中选择填料填充比例为50％。2．2水力停留时间(HRT)对COD去除效果的影响取养殖场COD。浓度为1000mg／L，改变HRT，测量HRT对COD去除效果的影响，结果如图3