移动床生物膜反应器脱氮除磷技术

化学工程师ChemicalEngineer2004年9月科研与开发文章编号：1002—1124(2004)09—0020—03移动床生物膜反应器脱氮除磷技术吕晓辉，胡龙兴(上海大学环境与化学工程学院。上海20(1072)摘要：本文简要介绍了移动床生物膜反应器的特点，总结了移动床生物膜反应器脱氮和除磷的影响因素，指出序批式的运行方式可以同时达到脱氮和除磷的效果。关键词：移动床生物膜反应器；硝化；反硝化；脱氮除磷中图分类号：TQ051．13文献标识码：BNitrogenandpl10邝sremovaltechnologyofmovingbedbiofilmreactor(MBBR)LUXiao—hui，HUlJ0I一xing(Environnrental&ChemicalEngineringCollege，ShanghaiUniversity，sh喇200072，China)Abstract：Inthispaper．thecharacteristicsofMBBRisbrieflyintmducedandthefactorsthatafectthenitrogenandphosphorusremova~inMBBRaresummarized．ItispointedoutthatnitrogenandphosphorusremovalCanbeachievedsimultaneouslywhensequencingbatchmethodisimplemented．Keywords：MBBR；nitrilqcation；denitrification；nitrogenandphosphorusremoval目前，我国的江、河、湖、库及近海海域受到了不同程度的有机污染。同时，氮磷等营养物质向这些水体的排放引起藻类和其他微生物异常增殖，造成了部分水体富营养化。降低废水中的氮磷含量是防止水体富营养化的主要任务。移动床生物膜反应器(movingbedbiofilm溉t0广一MBBR)克服了传统活性污泥法和生物膜法的不足，在脱氮除磷方面具有显著的优点。1移动床生物膜反应器的技术特点MBBR是由挪威KaldnesMijeepteknogi公司与SINTEF研究机构联合开发的，其目的是为了解决传统活性污泥法污泥沉降困难、易流失等问题，增强去除氮、磷的功能。1．1填料的特点填料是MBBR技术的核心，填料多用聚乙烯、聚丙烯、聚氨脂等特性塑料或树脂制成，密度接近于水，比表面积可达200～500m2·m一3o挂膜后通过曝气或搅拌极易达到流化，填料的流化、碰撞可以提高传质系数，维持生物膜较高的活性。1．2反应器的特点收稿日期：2004—06—15作者简介：吕晓辉(1979一)，男，河南许昌人，上海大学在读硕士研究生，主要研究方向：水污染控制技术。其基本的设计思想是能够连续运行，不发生堵塞，无需反冲洗，水头损失小，通过合适的组合和运行方式，在去除碳的同时，能够达到较好的脱氮和除磷效果。2脱氮MBBR中生物膜主要固着在填料上，污泥停留时间与水力停留时间无关，硝化菌、亚硝化菌等生长世代较长、比增长速率很小的微生物都可以在填料上生长，从而增强了脱氮功能⋯。脱氮过程分为硝化和反硝化两个阶段，分别由硝化菌和反硝化菌完成。MBBR可以实现硝化菌与反硝化菌在空间上的相对独立生长，可以方便地优化两种菌群的生长条件。2．1MBBR中硝化过程的重要影响因素2．1．1有机负荷的影响异养菌与硝化菌会竞争可以利用的溶解氧，同时快速增长的异养菌会“稀释”或“洗出”生物膜中的硝化菌，因此，增加有机负荷会使硝化反应速率下降或停止。2．1．2溶解氧(DO)和氨氮(NH3一N)的影响反应器中DO与NH3一N的比小于2gO2／g(NH3一N)时，硝化反应速率与溶解氧浓度近似成一级反应关系；当比值大于5gO2／g(NH3一N)时，硝化速率与NH3一N的关系介于半级反应与一级反应之间l；溶解氧维普资讯http://www.cqvip.com2004年第9期吕晓辉等：移动床生物膜反应器脱氮除磷技术21低于2～3mg·L。。时，硝化现象变的很不明显J。2．1．3温度的影响所有的生化过程都受温度的影响，硝化反应速率大体上随温度的增加而变大。B．Rusten1995年的研究证明，MBBR中真实的温度系数为1．09(KT／KT=e(一-’(T：温度，oC；KT、：反应速率常数)l4J。2．2MBBR中反硝化过程的重要影响因素2．2．1DO的影响DO对反硝化速率的影响可以用YDN=YDN．MAx[1—0．66(DO)]来表示，根据这个式子当反应器中溶解氧的浓度为0．3mg·L时，反硝化速率比最大速率约减少65％l4J。一般来讲溶解氧应控制在0．5mg·L以下。2．2．2有机物的影响MBBR装置的反硝化能力在很大程