MBBR法处理城市污水去除污染物的特性研究

第35卷第l0期2009年1O月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVol-35NO．100ct一200991MBBR法处理城市污水去除污染物的特性研究张鹏，袁辉洲：，柯水洲(1．湖南大学土木工程学院，湖南长沙410082：2．深圳职业技术学院建筑与环境工程学院，广东深圳518055)摘要：通过对小试规模的移动床生物膜反应器(MBBR)处理南方热带亚热带地区城市生活污水的试验研究，探讨了水力停留时间、pH、填料填充率、冲击负荷对反应器处理效果的影响。试验结果表明，在HRT为6h，进水COD为300mg·L-1，氨氮质量浓度为15mg·L-，填料体积填充率为30％，pH为7左右时，移动床生物膜反应器对COD、氨氮、TN的去除率分别为83．4％、80．1％、49．7％。关键词：移动床生物膜反应器；水力停留时间；悬浮填料；氨氮中图分类号：X703．1文献标识码：A文章编号；10003770(2009)10．091．06移动床生物膜反应器(Movingbedbiofilmre—actor，MBBR)是上个世纪9O年代在生物滤池和流化床的工艺基础上发展起来的一种水处理新技术[】J。它具有处理能力高、能耗低、不发生堵塞、不需要反冲洗、水头损失小、操作维护简单等工艺特点。MBBR应用范围广泛，近年来国内外学者针对MBBR处理生活污水、工业废水、高负荷有机废水、垃圾渗滤液等方面做了大量试验研究，均取得了较好的结果。目前国内正在进行大量中小城镇污水厂建设，低成本、高效率、运行管理简单的MBBR工艺具有广阔的应用前景。本项目通过对小试规模的MBBR处理南方热带亚热带地区城市生活污水的试验研究，探讨了该工艺对有机物、氨氮的处理效果及其影响因素。1材料与方法1．1废水水质试验所用废水为实验室配制的城市生活污水，配水所采用的化学药品均为化学纯，其组成为CM12O6·H2OO．309g·L。。，氯化铵0．0573g·L，磷酸二氢钾0．0105g·L。。，碳酸钠0．O2～0．04g·L。。。试验表1城市生活污水水质Table1WaterqualityofurbandomesticsewageCOD／ragLp(NH3-N)／mg。L。p(TN)／mg·L‘p(TP)／mg·L’pH100~3702．69~26．93．76～32．5lO．16～3．176．3～7．6水质如表1所示。1．2试验装置MBBR试验装置示意于图1，反应器由有机玻璃加工而成，主体外形为圆桶形，底部为半球形，高110cm，直径20cm，总有效容积为30L，曝气装置采用微孔曝气装置。图1MBBR反应器装置Fig．1SchematicdiagramofMBBRdevice1．3水质分析方法pH：玻璃电极法；COD．重铬酸钾法；NH．N：纳氏试剂光度法；NO2．N：IC．1500离子色谱仪：NO3’．N：IC．1500离子色谱仪；TN：TOC．V／TNM．1(联用)；DO：溶解氧仪；流量：玻璃转子流量计。1．4悬浮填料试验填料采用以聚丙烯为主要材料的多面空心球，产地为江苏无锡，其结构为空心球状，内有24片收稿日期：2009．02．17作者简介l张鹏(1984一)，男，硕士，研究方向为水污染控制工程；联系电话；152748184901E-maihzhangpeng1996@163．corn水处理技术第35卷第10期球瓣翼片。这种结构有利于微生物的附着生长，而拥有较大的空隙率，使得填料在使用时具有良好的过水、通气性能，不易发生堵塞，动力消耗也随之降低。填料的技术参数为：直径×高度×壁厚-25minx25mmx1．0ITlln，比表面积460m·m～，空隙率90％，堆积密度96kg·m。，密度0．91n0．94kg·m。。1．5启动与挂膜试验采用l央速挂膜法”进行挂膜试验，加入9L的多面空心球填料，即30％的填充率，控制反应器进水的COD为300mg·L，氨氮质量浓度为l5mg·L一，pH为7，将从污水处理厂取来的污泥和污水混合后倒入反应器中，静置24h，使填料和污泥充分接触，之后每隔8h，将水排出10L(即反应器有效容积的1／3)，再进水10L，如此持续24h后，曝气(挂膜试验初期曝气强度不宜过大，以免影响初期生物膜在填料上的生长，后期再逐渐提高)并且连续进不含污泥的污水，控制水力停留时间为12h。挂膜试验阶段反应器的运行参数如表2所示，对COD和氨氮的去除效果分别如图2、图3所示。表2MBBR反应器挂膜试验运行参数Table2OperationparametersofMBBRbiofilmculturing从图2和图3可以看出，随着运行天数的增加，反应器对COD和氨氮的去除率也随之提高。第2天后填料表面长出部分白色絮状物，从第2天到第7天，出水的COD和氨氮去除率逐渐提