_MBBR用于石化废水回用研究

MBBR用于石化废水回用研究沈阳师范大学教务处郑志国[摘要]实验对生物浮动床(MBBR)和活性污泥法两种工艺进行了比较。当水力停留时间为8h时,MBBR中的COD去除率和NH3-N去除率比活性污泥法分别增加了14.83%和25.66%;在MBBR中,由于填料的切割作用使大气泡被切割成无数的小气泡或微小气泡,加大了气液的接触面积,从而提高了氧的利用效率。综合比较两种工艺,MBBR由于能够附着大量微生物使得废水中活性污泥浓度达到6g/L,远远大于活性污泥工艺(1～3.0g/L),因而在抗负荷冲击等方面优于活性污泥法。[关键词]生物浮动床石化废水水力停留时间冲击负荷通气量1、实验部分1.1实验流程本实验所用反应器及其体积分别为:浮动床——内径10cm,有效容积5.7L;曝气池——内径10cm,有效容积5.7L;沉淀池——内径9cm,有效容积2.86L。1.2试验用水水质本实验用水全部取自某炼油厂,实验污水水质表1所示。表1实验污水水质Table1Experimentwastewaterquality指标COD(mg/L)BOD5(mg/L)NH3-N(mg/L)P(mg/L)油(mg/L)S2-(mg/L)酚(mg/L)Fe(mg/L)进水305.96117165.0173.21.072.21.3测试项目与方法测试项目包括各种常规水质指标,均采用国家环保局《水和废水监测分析方法》中的标准方法进行监测[1]。具体水质分析方法如表2所示。表2试验用水水质分析方法Table2Analyticalmethodofexperimentalwastewaterquality项目方法浊度仪器法硫化物碘量法COD重铬酸钾法BOD5仪器法NH3-N纳氏试剂比色法DO仪器法酚4-氨基安替比磷直接光度法磷钼锑抗分光光度法油重量法2、实验结果与讨论2.1好氧生物膜反应器的启动目前生物膜的挂膜方法,应用比较广泛的主要有密闭循环法与快速排泥法两种方法[2-3]。资料认为快速排泥法优于密闭循环法[4-8]。本实验采用内径10cm有效容积为5.7L的有机玻璃柱进行挂膜和生物接触氧化实验,挂膜采用快速排泥法,所用填料为Υ50×50mm圆柱型,比表面积500m2/m3,挂膜期间填料投加率(体积比)为50%,总表面积为1.425m2。2.2生物浮动床填料填充率的确定(1)填料填充率对污染物去除效果的影响表3中数据是填料填充率不同时,污染物的去除情况。表3填料填充率对污染物去除效果的影响Table3EffectofStuffingrateofcarriermaterialonwastetreatmentresults填充指标数据20304050CODNH3-NCODNH3-NCODNH3-NCODNH3-N去除率/%72.9047.5190.9879.3988.0283.4085.8887.41由表3中数据可以看出当填料填充率大于30%时,填充率对浮动床的出水水质影响不大。(2)填料填充率对氧传递速率的影响图2中填充率不同时各直线斜率形象的说明填充率为30%时氧的总传递系数KLa最大。—96—科技信息高校理科研究填充率拟合曲线相关系数0ln(Cs-C)=-0.147t+2.27R=-0.982520%ln(Cs-C)=-0.174t+2.34R=-0.983230%ln(Cs-C)=-0.211t+2.13R=-0.997540%ln(Cs-C)=-0.127t+2.05R=-0.996750%ln(Cs-C)=-0.094t+2.07R=-0.9581表4填料填充率对氧传递效果的影响数据Table4Effectofstuffingrateofcarriermaterialonoxygentransfer填充率/%KLa(T)/h-1KLa(20℃)/h-1dc/dt(20℃)/kg·m-3·h-1OC·10-3/kg·h-1EA/%流化状态0(微孔曝气)8.587.620.0690.391.08—2010.449.500.0860.491.36填料分布不均3012.6610.980.1000.571.58良好407.626.610.0600.340.94505.645.010.0450.260.72填料分布不均表中dc/dt为氧转移速率[kg/(m3·h)];KLa(T)为测定温度T时的氧总传递系数(1/h);Cs为实验条件下自来水的溶解氧饱和浓度(mg/L);C为相应于某一时刻t的溶解氧浓度(mg/L);OC为生化反应器的充氧能力(kg/h);V为曝气池有效容积(m3);Ea为氧的利用率(%);Gs为供气量(m3/h)。由表4可以看出,当填料填充率达到30%时,填料在反应器中完全流化,氧总传递系数达到最大值,此时氧总传递系数相当于无填料微孔曝气时的1.48倍;而当加入