海绵填料尺寸对序批式生物膜系统影响实验研究_聂泽兵

海绵填料尺寸对序批式生物膜系统影响实验研究_聂泽兵近年来，序批式生物膜反应器（SBBR）以其优越的处理效能受到广泛关注，许多专家学者都为之进行了相关的研究。如ZOU等将通过垂直挡板将SBBR分为2个单元，并在两个单元中进行交替进料和曝气，结果发现这种方式可以实现更好的TN去除性能，特别是在低COD/ρ(TN)（4.8和2.5）条件下[1]。SHE等研究了不同盐度下运行的SBBR脱氮性能，结果发现，当NaCl的质量浓度从4.2g/L增加到9.8g/L时，观察到系统脱氮能力有所下降[2]。HWANG等在使用SBBR处理污泥脱除水时发现当提供碱和外部碳源（甲醇）时，硝化率和TN去除效率分别为97%和91%[3]。此外还有将SBBR应用于处理印染废水、生活污水、农药废水等多种废水的研究，并取得了较好的效果[4-6]。随着研究的深入，人们越来越意识到填料本身理化性质对SBBR系统的影响也巨大。MAROCCHI等指出，SBBR系统的核心是填料，生物膜附着于载体表面，载体特性对生物膜的生长、繁殖以及微生物的功能具有关键性的作用，直接影响整个系统的水处理效率[7-8]。近年来国内对于填料自身的理化性质的研究较少，如徐文娟等在对方形与球形聚氨酯填料用于MBBR处理混合污水的研究时发现，球形填料能更有效地去除COD和NH4+-N[9]。班云霄等在对填料颜色和形体特征对挂膜速度的影响的研究时发现，并不是比表面积越大挂膜效果越好[10]。而有关填料尺寸对SBBR系统影响的研究几乎未见报道。本实验采用聚氨酯海绵作为填料，考察同一材质不同尺寸的填料对SBBR工艺系统产生的影响。1实验部分1.1实验装置实验装置以3个容积为2L的柱形容器作为反应器，分别编号1#、2#、3#。分别向其中加入边长为1、1.5、2cm的立方体海绵块，个数分别为320、96、40，计算它们的体积填充率均为16%。使用空气压缩机进行鼓风曝气，并用空气转子流量计对曝气量进行控制，以保证3个反应器曝气量一致。实验所用海绵填料材质为亲水性聚氨酯，其密度16～17kg/m3，比表面积0.38×106m2/m3；网泡内孔结构形式为多边形，大孔、小孔、微孔互穿共布。1.2实验水质实验采用人工配水，配置前需将自来水放置在储水桶内曝气2h后使用，避免自来水中残留的氯气对实验产生影响。配水所使用的药剂为葡萄糖（C6H12O6）、氯化铵（NH