MBBR設(shè)備詳解:
目前,國內(nèi)外已對MBBR工藝進(jìn)行了多項試驗性研究,并在實(shí)際應(yīng)用中取得了較好的效果。由于MBBR可減少現(xiàn)有污水處理系統(tǒng)的體積,易于在現(xiàn)有污水處理廠基礎(chǔ)上升級,且處理效果好,歐洲、美國、日本、新西蘭以及我國均建有MBBR型污水處理廠。
1、處理高負(fù)荷污水
MBBR工藝在高負(fù)荷條件下性能穩(wěn)定,可多級聯(lián)用處理污水。如可將3個MBBR連接使用處理肉類加工廢水,一,反應(yīng)器的COD負(fù)荷高達(dá)10kg/m3,HRT約為4h,TC0D去除率為50%-75%{第二個和第三個反應(yīng)器的總HRT為4~13h,TCOD去除率為75%、SCOD去除率為70%~88%,有機(jī)物去除率與有機(jī)負(fù)荷呈線性關(guān)系。
季民等采用厭氧復(fù)合床生物膜反應(yīng)器處理高濃度有機(jī)廢水實(shí)驗,取得了良好效果。在進(jìn)水C0D為5300~20140mg/L、COD容積負(fù)荷為5.38~20.62kg/m3.d、HRT為0.98d的操作條件下,COD去除率>90%。垃圾滲濾液的成分復(fù)雜,有機(jī)物濃度較高,是一種很難處理的廢水,M.X.Loukidou采用MBBR和SBR聯(lián)合工藝對垃圾滲濾液進(jìn)行了處理,載體使用聚亞胺酯和顆?;钚蕴?,該工藝對污染物同時具有物理、化學(xué)和生物降解作用,可有效去除垃圾滲濾液的有機(jī)物、色度和濁度。
2、處理低負(fù)荷污水
有些單位將生活污水與沖洗水混合排放,導(dǎo)致生活污水中有機(jī)物濃度較低,不適合普通的活性污泥法處理。張興文等利用MBBR工藝處理中國石化撫順乙烯有限公司廠區(qū)內(nèi)生活污水及沖洗水的混合排放污水。
具體工藝流程為調(diào)節(jié)池-MBBR-沉淀池-纖維球過濾罐-活性炭過濾罐。進(jìn)水水質(zhì)為COD76mg/L、BOD37mg/L,在水力停留時間為2.4h、氣水比為4:1的情況下,出水各項水質(zhì)指標(biāo)均可達(dá)到國家環(huán)保冷卻水回用標(biāo)準(zhǔn)要求。
MBBR技術(shù)在低負(fù)荷生活污水處理時啟動和運(yùn)行的性能和特點(diǎn),發(fā)現(xiàn)閉路循環(huán)法比排泥掛膜法啟動稍慢,但運(yùn)行初期的處理效果比后者好。同時還考察了懸浮污泥與填料生物膜之間的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)懸浮污泥對填料生物有抑制作用,不利于反應(yīng)器的長期穩(wěn)定運(yùn)行。
3、脫氮效果
MBBR中生物膜主要固著在填料上,污泥停留時間與水力停留時間無關(guān),硝化菌、亞硝化菌等生長世代時間較長、比增長速率很小的微生物都可以在填料上生長,從而增強(qiáng)了脫氮能力。脫氮過程分為硝化和反硝化兩個階段,分別由硝化菌和反硝化菌完成。MBBR可以實(shí)現(xiàn)硝化菌與反硝化菌在空間上相對獨(dú)立生長,從而優(yōu)化了兩種菌群的生長條件。
MBBR用于生物脫氮取得了較好的效果。RustenN在FREVAR廢水處理廠使用KaldneS型KI填料中試進(jìn)行廢水的脫氮處理,進(jìn)水為預(yù)處理過的生活污水,溫度為4.8℃~20℃。結(jié)果表明,10℃時,硝化速率達(dá)190gTNK/m2.d,反應(yīng)器的pH>7。前期脫氮效果主要受水中易降解有機(jī)物濃度和MBBR缺氧區(qū)進(jìn)水中溶解氧濃度的影響。該設(shè)計將MBBR與前硝化、后脫氮、絮凝劑后的固體分離系統(tǒng)結(jié)合使用,如進(jìn)水為25mgTN/L,總氮的去除Ng為70%,空床HRT可達(dá)4-5h。
2,3-二甲JI苯胺是一種環(huán)狀結(jié)構(gòu)且有毒不易降解的有機(jī)物,在生產(chǎn)染料和甲滅酸工廠排出的廢水中,含有大量該物質(zhì)。邢國平等采用循環(huán)MBBR對該廢水進(jìn)行處理,當(dāng)HRT較短時,氨氮的去除率較大,因為主要發(fā)生的是微生物的耗氧,且氨氮的去除率與其容積負(fù)荷成反比。
MBBR工藝在運(yùn)行中易出現(xiàn)的問題
1、 MBBR反應(yīng)器的流化態(tài)
反應(yīng)器中的填料依靠曝氣和水流的提升作用處于流化狀態(tài),在實(shí)際操作中,經(jīng)常出現(xiàn)由于整個池內(nèi)進(jìn)氣分布不均勻而導(dǎo)致局部填料堆積的現(xiàn)象。因此需通過池型作水力特性計算來改進(jìn)進(jìn)氣管路的布置和優(yōu)化池內(nèi)曝氣頭的分布,再根據(jù)實(shí)際的曝隋況調(diào)節(jié)各曝氣頭上緊固橡皮墊的螺母松緊程度,調(diào)節(jié)單個曝氣頭的曝氣量。除保證池內(nèi)出水端具有較大曝氣量,以便使整個池內(nèi)填料呈均勻流化狀態(tài)外,還可以采用穿孔曝氣管,便于使池四邊和四角進(jìn)氣分布均勻。反應(yīng)器的構(gòu)造在很大程度上決定了它的水力特性。試驗表明,反應(yīng)器的長深比為0.5左右時有利于填料*移動,或者通過導(dǎo)流板的強(qiáng)制循環(huán)來解決池內(nèi)死角的問題,這樣能使氣水比降到4:1左右。在實(shí)際工程設(shè)計時應(yīng)通過大量試驗來優(yōu)化反應(yīng)器的構(gòu)造和水力特性,降低能耗,進(jìn)一步提高MBBR的經(jīng)濟(jì)效益。
2、填料格柵板
為了防止填料隨處理水流失,移動床生物膜反應(yīng)池的出水口要設(shè)置格柵板。但在運(yùn)行調(diào)試過程中易出現(xiàn)格柵堵塞的問題,在實(shí)驗室采用鉆孔塑料板作格柵時也出現(xiàn)了大團(tuán)懸浮污泥將出水格柵板堵死的情況。雖然通過加強(qiáng)對出水區(qū)格柵處進(jìn)行曝氣,可以防止填料對格柵的堵塞,但對于懸浮污泥的附著問題,只能從格柵的材料和間距上解決,如選擇光滑吸附性小的材料,間隙在保證能截留填料的前提下盡量加大,使其不易被懸浮物質(zhì)附著等,這需要在實(shí)驗和實(shí)際工程操作中不斷改進(jìn),以避免該問題影響整個生活污水處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
對MBBR工藝的建議
1、懸浮填料的研究和開發(fā)
應(yīng)對填料表面的化學(xué)特性及懸浮填料的脫落機(jī)制進(jìn)行深入的研究,增加填料的比表面積;應(yīng)盡可能地降低懸浮填料的造價,使懸浮填料能更廣泛地應(yīng)用于污水處理??刹捎没钚蕴?、淀粉、明膠等作為生物活性添加劑,使懸浮填料能夠促進(jìn)微生物的生長和繁殖。
2 、MBBR與其它工藝的組合
多級MBBR、MBBR和A/O法聯(lián)合工藝等都具有各自的優(yōu)點(diǎn),對這些組合工藝應(yīng)加強(qiáng)研究并進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用。
3、 MBBR工藝反應(yīng)器的研究
通過對反應(yīng)器流體力學(xué)的研究,確定反應(yīng)器的形狀,以達(dá)到優(yōu)化的反應(yīng)器結(jié)構(gòu),從而避免填料堆積,降低能耗??梢猿醪窖芯慷嗉壌?lián)連續(xù)式懸浮填料移動床反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)型式與操控方案,為項目技術(shù)的推廣應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
目前,MBBR工藝在國外應(yīng)用較多,在國內(nèi)應(yīng)用較少。MBBR工藝運(yùn)行穩(wěn)定可靠,抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng),脫氮效果好,是一種經(jīng)濟(jì)高效的污水處理工藝。在生活水污處理方面,有機(jī)物和氨氮的去除率相對傳統(tǒng)生物膜AO工藝可以提高10%以上。MBBR工藝具有很大的研究價值和應(yīng)用前景。
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