MBBR处理低浓度污水的工程应用

l2环境工程2002年1O月第2O卷第5期MBBR处理低浓度污水的工程应用张兴文杨凤林马建勇张捍民(大连理工大学环境科学与工程学院，大连l16012)万鹏何顺赵春明(中石化抚顺乙烯有限公司，抚顺113102)摘要用2座体积120nl的移动床生物膜反应器处理抚顺乙烯有限公司厂区的低浓度(COD60～80mg／L)生活污水，停留时间2．4h，出水通过高效纤维球过滤罐，COD降至20mg／L，BOD降至5mg／L，SS降至5mg／L，氨氯降至lmg／I，达到了循环冷却水的回用标准。进水浓度过低，对MBBR挂膜不利，工程中采用外加营养物质的措施后，3d内反应器成功挂膜启动。关键词移动床生物膜反应器低浓度污水水回用1引言中国石化抚顺乙烯有限公司年产乙烯30万t，厂区生活污水及冲洗水混合排放，平均流量约2440t／d。乙烯公司拟对厂区的生活污水(含冲洗水)进行深度处理后回用，作为循环冷却水系统的补充水。为此，经过多方面调查研究论证，根据乙烯公司生活污水排放量大，有机物浓度低的特点，确定了用移动床生物膜反应器(MovingBedBiofilmReactor简称MBBR)进行生化处理，再絮凝沉淀，两级过滤，加氯消毒的工艺流程。MBBR是一种新型、高效的污水处理设施，与传统的好氧处理工艺相比具有很多优点，如不易发生堵塞，无需反冲洗，水头损失小，有机负荷高，一般不需要污泥回流等。MBBR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”：。好氧处理时，一般用于有机物浓度及有机负荷都比较高的场合。将MBBR与接触氧化工艺联用，处理城市污水，可以获得满意的效果⋯。本工程用其处理低浓度生活污水，主要考虑了以下几个方面的因素：首先，MBBR污泥龄较长，可保持较多的硝化菌，比活性污泥法具有更好的脱氮效果；其次，生物滤池、生物转盘等生物膜反应器虽然运行费用较低，但是滤池蝇较多，受气候的影响较大，不利于保持厂区环境卫生，也不能很好地适应抚顺地区冬季严寒(最低温度可达一40℃)的气候条件，而MBBR则不存在滤池蝇的问题，并且可以方便地伴热、保温；再有，MBBR可在较低曝气量下完全流化，有效避免了短流，减少了死体积，可缩小反应器总体积，基建投资小，运行费用低，比接触氧化法更经济。同时，MBBR可在较高有机负荷下运行，便于日后增添部分生产污水，进一步提高负荷。2小试研究2．14、试研究的条件MBBR小试装置曝气池体积约11L，沉淀池体积约5L。填料与实际工程中采用的相同，由聚乙烯塑料制成，其外形为小圆柱体，直径约10mm，高8～9mm，圆柱体中有十字支撑，外壁带竖条状鳍翅，总表面积约为500m。／m，内表面积约为300m／m，密度约0、95g／cm(长满生物膜后比重约为1)。该填料的这些性质，有利于微生物在填料内侧附着生长，形成较稳定的生物膜，并且容易形成流化状态。试验中填料填充比约30％。生活污水取自大连理工大学化工学院东院食堂下水道，经静置沉淀后用纱布过滤除去杂物，稀释到COD浓度约为60mg／L。水温在25℃以上。2．2小试研究的结果小试采用排泥挂膜法，接种污泥(浓度约2000mg／L)后闷曝24h，接着开始以计量泵进水，使MBBR的水力停留时间(HRT)保持在3hL右，COD有机负荷约0．64g／L·d；气水比6：1；溶解氧(DO)>5mg／L；试验结果见图1。从图1小试阶段的COD去除情况可见：进水2d后，反应器中的活性污泥基本被排空，但此时填料上还几乎没有生物膜，因此COD的去除率相当低。从第3d开始，COD去除率开始缓慢上升，到第7d后达到60％，此时已可以在填料表面及内部观察到明显的浅黄色生物膜。第9d后，COD去除率基本稳定，维普资讯http://www.cqvip.com环境工程2002年10月第20卷第5期13斟图l小试MBBR的L1)I)l厶际毕婴化第20d取部分填料用超声波清洗，测定剥落下来的生物膜量，计算结果为0．14g／L。由于在。此负荷下MBBR中几乎没有什么悬浮污泥，可以计算出填料生物膜的污泥负荷约为4．6g／g。在显微镜下观察接种污泥和填料生物膜，发现两者的微生物种类基本相同，但是填料生物膜中的丝状菌比例大大增加。MBBR中脱落的生物膜沉降性能较差，从沉淀池中取出的污泥sV如为60％。而加入20mg／L的聚合氯化铝后，污泥的sV变为约30％。因此在工程设计中，又增添了絮凝剂投加工序。3工程调试情况3．1工程概况3．1．1简要流程抚顺乙烯公司原有1套活性污泥系统，处理工厂的生产废水。在新建污水回用设施之前，所有的生活污水都混同生产废水处理后排放。MBBR建在原有活性污泥曝气池旁，一方面便于日后管理，另一方面也可以引入活性污泥、便于MBBR接种启动，反冲洗水循一环+水Cl，【矧2I．艺沉挂I剥新建的生活污