移动床生物膜反应器处理低浓度污水的性能

第43卷第1期2003年1月大连理工大学学报JournalofDalianUniversityofTechnologyVO1．43。NO．1Jan．2003文章编号：1000—8608(2003)01—0046—05移动床生物膜反应器处理低浓度污水的性能马建勇，张兴文，杨凤林，张捍民，刘毅慧，古川宪治(1．大连理工大学环境科学与工程学院，辽宁大连116012；2．日本熊本大学土木与建筑系，日本熊本)摘要：研究了MBBR(移动床生物膜反应器)处理低浓度生活污水时启动和运行的性能和特点，通过显微镜和扫描电镜观察了反应器中的微生物构成和形态，并且考察了悬浮污泥与填料生物膜之间的关系．试验中用填料充填比为25％的MBBR处理COD质量浓度在i00mg／L左右的生活污水，水力停留时闻1．9h，C0D去除率可以达到85％，出水BOD。质量浓度一般都小于5mg／L．关键词：污水；填料／移动床生物膜反应器中图分类号：X131文献标识码：A移动床生物膜反应器(movingbedbiofilmreactor，简称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、元需反冲洗、水头损失小、有机负荷高、一般不需要污泥回流等．移动床生物膜反应器应用灵活，可在好氧、厌氧[1]等各种条件下运行，既可单独使用，也可多级串联进行脱氮[2]．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[3]．国外对MBBR处理生活污水进行了较多的研究，并成功地将其应用到了城市污水的处理中．用MBBR处理生活污水，可大大减小反应器的体积，提高负荷[．]．McCoy等将MBBR与接触氧化工艺联用，处理城市污水，获得了满意的效果[5]．Foladori等比较了MBBR和活性污泥法处理生活污水的性能．研究发现，总COD的去除率，MBBR比活性污泥法稍低，对溶解性COD的去除效果两者接近[6]．很多厂矿单位将生活污水与冲洗水混合排放，导致生活污水中有机物浓度较低，不适合用普通的活性污泥法处理．国内外处理低浓度生活污水，一般采用接触氧化法或生物滤池．而用MBBR处理低浓度生活污水，可以获得深度处理的效果，达到回用指标，很有实际意义．本文考察了MBBR反应器好氧处理低浓度生活污水的各方面性能．1试验材料与方法1．1试验装置简介试验装置如图1所示．主要装置均用有机玻璃材质，其中曝气池体积约11L，沉淀池体积约5L．污水由计量泵注入到曝气池中，在填料生物膜及悬浮污泥微生物的作用下得到处理．出水及悬浮污泥经导流筒进入沉淀池，上清液由溢流口排出，污泥沉淀到污泥斗中后由计量泵回流到曝气池或直接外排．图1试验装置筒图Fig．1SchematicapparatusforMBBR砂滤排泥收稿日期t2001—12—1OI修回日期：2002一ii一25．作者简介t马建勇(1977一)，男，硕士生I杨风林(1944-)，男，教授，博士生导师；古川宪治(1946一)，男，教授．维普资讯http://www.cqvip.com第1期马建勇等：移动床生物膜反应器处理低浓度污水的性能471．2填料填料由聚乙烯塑料制成，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，总比表面积约为500m。／m。，内比表面积约为300m。／m。，密度约0．95g／cm。(长满生物膜后接近1g／cm。)．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25．1．3试验用水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质量浓度约为100mg／L．为了维持p(COD)：p(N)：10(P)≈100：5：1左右，进水中加入适量NH。Cl及K。HPO．原水每天中午13点取回，测定COD之后稀释配制进水．配水前清洗进水槽，避免槽内微生物积累．本试验过程中，水温保持在10℃以上．该污水生化性能良好，p(BODs)／p(COD)>0．4，pH=6．3～8．6．1．4接种污泥好氧污泥取自大连市春柳河污水处理厂回流污泥池，其p(VSS)／p(SS)为0．52．以接种量4000mg／L的浓度接种到MBBR的曝气池中．1．5曝气量由于本试验处理的废水浓度较低，曝气量调整到刚好使填料完全流化即可．试验前期填料生物膜薄，使填料完全流化所需的能耗大，而且反应器th(水力停留时间)长，因此气水体积比较高，约为1O；1．在缩短，填料生物膜增厚，填料变重之后，气水体积比降到约4：1．虽然穿孔曝气管产生的气泡较大，但是气泡在上升过程中不断与填料发生碰撞，一方面延长了在水中的停留时间，另一方面也容易被撞裂为更细屑的气泡，从而大大提高了曝气的效率．工程应用时使用普通的曝气头，结果曝气均