_新型摇动填料生物膜反应器处理生活污水的试验研究

给水排水Vol.33No.8200719新型摇动填料生物膜反应器处理生活污水的试验研究梁鹏1杨乃鹏1,2黄霞1(1清华大学环境科学与工程系环境模拟与污染控制国家重点联合实验室,北京100084;2邢台市环境保护局环境监察支队,邢台054000)摘要采用新型摇动填料生物膜反应器处理生活污水,获得了较好的CODCr和NH3-N去除效果。水力停留时间为1.1h时,CODCr进水负荷最高可达5.5kgCODCr/(m3d),平均进水负荷为3.65kgCODCr/(m3d),出水CODCr平均浓度48mg/L;氨氮进水负荷最高可达1.2kgNH3-N/(m3d),出水氨氮平均值低于5mg/L。摇动填料内生物膜硝化活性高于降解有机物活性,且上部生物膜活性普遍高于中部和下部。系统污泥产率系数为0.15gSS/gCODCr,低于传统活性污泥法的污泥产率。关键词生活污水摇动填料生物膜反应器生物膜活性污泥产率Researchondomesticwastewatertreatmentbyswing-bedbioreactorLiangPeng1,YangNaipeng1,2,HuangXia1(1.EnvironmentalSimulationandPollutionControlStateKeyJointLaboratory,DepartmentofEnvironmentalScienceandEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China;2.XingtaiEnvironmentalInspectionDetachment,Xingtai054000,China)Abstract:Theswing-bedbioreactorfilledwithanovelacryl-fiber-biofringewasappliedtotreatdomesticwastewater.Whenthehydraulicretentiontime(HRT)was1.1h,theCODCrloadingratewas5.5kgCODCr/(m3d),theaverageCODCrloadingratewas3.65kgCODCr/(m3d)andtheaverageCODCrconcentrationineffluentwas48mg/L,theammonialoadingratereached1.2kgNH3-N/(m3d)andtheaverageammoniaconcentrationineffluentwaslessthan5mg/L.Thenitrifyingactivityofbio-filmwashigherthanthatofdegradingorganicsubstances.Theactivityofbio-filmattheupperpartofbioreactorwashigherthanothers.Thesludgeyieldwasestimatedas0.15gSS/gCODCr,whichwaslowerthanthatofconventionalactivitysludgesystem.Keywords:Domesticwastewater;Swing-bedbioreactor;Bio-filmactivity;Sludgeyield生物接触氧化法兼有活性污泥法和生物膜法的特点,具有管理简单、耐冲击负荷和处理效果稳定等优点[1],近年来,随着生物填料的不断改进和创新,生物接触氧化技术已在我国得到越来越多的应用[2～4]。日本某公司以亲水性丙烯酸酯纤维制成柔性填料,组装时将填料绕中心支撑线旋转为螺旋态并安装于柱状反应器中,在曝气形成的水流推动下填料始终处于摇动状态,因此称为“摇动填料”。生物膜填料的摇动加速了氧和有机物对生物膜的传质效果,同时和普通生物膜反应器中的生物膜相比,摇动填料反应器中的生物膜更替迅速,对高浓度有机污水的处理效果明显[5,6]。石利军等[7,8]利用该柔性填料处理石化废水取得较好效果,樊芸等[9]利用该柔性填料处理生活污水,最低水力停留时间为6h。本研究以生活污水为处理对象,设计出较大高径比的流化床形式的摇动填料反应器,在减少占地的同时尽可能降低反应器的HRT。本文主要考察不同HRT下反应器对CODCr和氨氮的降解效果,DOI牶牨牥牣牨牫牱牳牴牤j牣cnki牣wwe牨牴牰牬牣牪牥牥牱牣牥牳牣牥牨牰20给水排水Vol.33No.82007同时分析了反应器不同位置的生物膜活性。1试验材料和方法1.1填料试验中所用填料为亲水性丙烯酸酯纤维制成的柔性填料,由中心支撑线和固定在上面的细丝(直径3mm)组成,见图1a。其中支撑线由四股线紧密编织形成,细丝固定在支撑线中间,