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        懸浮填料在污水處理中的研究與應(yīng)用

        2016-12-31 00:00:00李雋楠
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2016年14期

        摘 要:文章總結(jié)了近年來(lái)懸浮填料在工程應(yīng)用中的研究進(jìn)展情況,懸浮填料的掛膜情況、污水處理中懸浮填料對(duì)污染物的去除效果及影響因素、脫氮的機(jī)理,以及懸浮填料在污水廠中的升級(jí)改造應(yīng)用情況。文章為懸浮填料在污水處理的工程應(yīng)用提供技術(shù)參考和理論支撐。

        關(guān)鍵詞:懸浮填料;活性污泥;污水處理

        近年來(lái),以懸浮填料作為微生物載體的反應(yīng)器在污水處理中大量應(yīng)用,相比傳統(tǒng)污水處理工藝,懸浮填料反應(yīng)器更有利于細(xì)菌和微生物的富集,不易發(fā)生污泥膨脹、抗沖擊能力強(qiáng)、沉降性能好、能承受高有機(jī)負(fù)荷,兼具好氧、缺氧和厭氧多種代謝活性特點(diǎn),提高污水系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。同時(shí)附著微生物的存在,使系統(tǒng)中微生物種類趨于多樣化,增強(qiáng)了對(duì)難降解污染物質(zhì)的去除能力。

        文章通過(guò)其他學(xué)者的相關(guān)研究成果,總結(jié)近年來(lái)懸浮填料在污水處理中的研究情況,探討懸浮填料在污水處理中的影響因素,為懸浮填料在污水處理中的應(yīng)用提供技術(shù)參考。

        1 懸浮填料的掛膜研究

        王向英通過(guò)向A2/O好氧段投加聚丙烯懸浮填料,研究懸浮填料的掛膜啟動(dòng)過(guò)程,通過(guò)快速排泥法快速掛膜,試驗(yàn)采用人工模擬廢水,懸浮填料填充比為50%,曝氣量為0.55m3/h,好氧段DO為4.0,通過(guò)40天的培養(yǎng),系統(tǒng)對(duì)污水的處理效果逐漸提高,COD、NH3-N的去除率分別達(dá)到73.6%和50%,表明反應(yīng)器的掛膜啟動(dòng)過(guò)程完成。

        張永祥等通過(guò)對(duì)好氧MBBR連續(xù)流與間歇流的掛膜試驗(yàn)的研究,反應(yīng)器的最佳填充率為50%;間歇式進(jìn)水的掛膜方法可以加快好氧移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器的啟動(dòng),30天后,對(duì)COD去除率能達(dá)到將近60%,氨氮去除率在90%左右,生物膜厚度大多在100-150um,啟動(dòng)時(shí)間明顯少于采用連續(xù)式進(jìn)水的掛膜方法;連續(xù)式進(jìn)水的試驗(yàn)條件下,培養(yǎng)生物膜的最佳水力停留時(shí)間(HRT)為5h。

        2 懸浮填料活性污泥法對(duì)污染物的去除效果及影響因素

        何國(guó)富等通過(guò)向傳統(tǒng)活性污泥法處理工藝中投加懸浮填料,研究考察了低溫、填料投配比和生物膜量等因素對(duì)脫氮效果的影響,在停留時(shí)間為6.2h,添加懸浮填料后,系統(tǒng)對(duì)氨氮及總氮的去除效率明顯增高。

        高艷玲等通過(guò)對(duì)懸浮填料型活性污泥生物脫氮工藝的研究,試驗(yàn)采用生活污水為進(jìn)水,反應(yīng)器對(duì)COD的總平均去除率達(dá)到86.98%,氨氮平均去除率達(dá)到72.25%,氨氮平均出水濃度為8.15mg/L;總氮的平均去除率達(dá)到48.39%,出水濃度平均為17.63mg/L。整個(gè)系統(tǒng)對(duì)污染物的去除效果較好。

        余建恒等通過(guò)在MBBR系統(tǒng)中,進(jìn)水采用糞便液態(tài)與生活污水的混合液,脫氮除磷效果及對(duì)有機(jī)物的去除效果均穩(wěn)定而良好,出水氨氮、總氮、總磷和COD去除效果較好,均達(dá)到了國(guó)家一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)。

        3 懸浮填料同步硝化反硝化的特性研究

        張永祥等通過(guò)對(duì)采用移動(dòng)床生物膜(MBBR)系統(tǒng)的研究,在污水平均C/N比為3.5的條件下,研究了水力停留時(shí)間(HRT)及曝氣量對(duì)系統(tǒng)同步硝化反硝化過(guò)程中氮及有機(jī)物降解的影響,并分析了COD、NH3-N及TN在系統(tǒng)中的沿程變化情況,結(jié)果表明,系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了同步硝化反硝化現(xiàn)象,控制HRT為14h,曝氣量為100L/h,溶解氧在4.5mg/L左右時(shí),COD、NH3-N和TN的去除率分別達(dá)到83.53%、78、51%和62、89%;隨著HRT的增加,COD、NH3-N和TN的去除率都相應(yīng)提高,且NH3-N和TN去除率增加的幅度更大;隨著曝氣量的減小,COD、NH3-N和TN的去除率相應(yīng)降低,且NH3-N和TN去除率下降得更明顯。

        魏海娟采用移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器同步硝化反硝化。不同碳氮、氮同時(shí)硝化反硝化作用的實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明:隨著碳氮、氮的同步硝化和反硝化作用的增加,在好氧條件下,總氮去除率達(dá)到92.9%。但是當(dāng)C/N=12時(shí),TN去除率提高不明顯;對(duì)氨氮和總氮的去除效果,結(jié)果表明,pH值影響的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明,在同步硝化反硝化過(guò)程中對(duì)氮的去除效果甚微的堿度和pH值,不需要調(diào)整體系的pH值。在pH值和堿度的變化同步硝化反硝化過(guò)程的研究表明,pH值和能表明SND中氮的轉(zhuǎn)化過(guò)程。

        4 懸浮填料在污水處理廠升級(jí)改造中的應(yīng)用

        王翥田等在無(wú)錫蘆村污水處理廠升級(jí)改造中,在A2/0工藝好氧段投加懸浮填料,形成MBBR工藝,懸浮填料填充率為50%,改造后系統(tǒng)對(duì)COD的去除率為85%,對(duì)總氮和氨氮的去除效果良好,出水水質(zhì)達(dá)到一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn),在低溫條件下,系統(tǒng)仍然顯示了良好的去除污染物的能力。

        營(yíng)口市將楊紅懸浮填料應(yīng)用于二級(jí)處理系統(tǒng)改造工程,BOD-SS負(fù)荷0.13kg/kg.d;生化池內(nèi)的生物量為4500~5000mg/L,氣水比為4:1~5:1,污泥齡17d,BOD和COD的去除率在90%以上,出水NH3-N、TP和TP的去除率大于85%,和出水達(dá)到一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn),該研究顯示,A/A/MBBR工藝對(duì)現(xiàn)有污水處理廠擴(kuò)建和升級(jí)可以提高曝氣池的生物量,降低污泥的有機(jī)負(fù)荷,提高有機(jī)物和氮磷的去除能力,使污水處理廠的處理能力提高。

        5 結(jié)束語(yǔ)

        國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)懸浮填料的研究從懸浮填料的掛膜、對(duì)污染物的去除效果、同步硝化反硝化的機(jī)理以及污水處理廠升級(jí)改造中的運(yùn)用等各個(gè)方面,探討了懸浮填料在污水處理中的各個(gè)環(huán)節(jié),為懸浮填料在污水處理中的應(yīng)用提供技術(shù)參考。懸浮填料可簡(jiǎn)單有效的將活性污泥法跟生物膜法結(jié)合起來(lái),可以對(duì)現(xiàn)有的很多工藝進(jìn)行改良。懸浮填料的深入研究發(fā)展與技術(shù)運(yùn)用對(duì)我國(guó)現(xiàn)有的污水處理廠挖潛改造具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。對(duì)推動(dòng)我國(guó)污水處理事業(yè)的發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步,為我國(guó)水資源的可持續(xù)發(fā)展,創(chuàng)造不容忽視的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

        參考文獻(xiàn)

        [1]張永祥,等.好氧MBBR連續(xù)流和間歇流的掛膜試驗(yàn)研究[J].哈爾濱商業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2010,3(26):295-306.

        [2]余建恒,等.A/A/MBBR工藝處理混合污水的脫氮除磷中試研究

        [J].中國(guó)給水排水,2009,25(21):26-28.

        [3]霍天瑞,等.A2/MBBR工藝除磷脫氮研究[J].環(huán)境工程學(xué)報(bào),2009.

        [4]張永祥,等.MBBR系統(tǒng)同步硝化反硝化生物脫氮特性研究[J].黑龍江大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào),2010,1(27):105-110.

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