MBBR——工艺的研究新探索

2020-03-13 08:52 admin
一、悬浮填料
从经济、高效、实用的角度出发,应对填料表面的化学特性及悬浮填料的脱落机制进行深入的研究,并可制造一些功能区,以适于不同要求的好氧、厌氧微生物的生长,同时又可兼顾其易挂膜、易脱膜的特点。应尽可能地降低悬浮填料的造价,使悬浮填料能更广泛的应用于污水处理。
1. 更加优良的几何构型
a. 将来的MBBR会要求填料外部膜更新更快、活性更强,更易于微生物的生长,使微生物的降解效率更高。
b. 更加有利于使水中空气气泡和污染物可自由穿过的机构是另一重点研究内容,优良的内部机构可以增加生物膜与氧气和污染物的接触机率,能大大提高系统的传质效率,提高生物的降解活性。
c. 通过改善填料内部结构状况,促使生物菌群生命周期长,菌种丰富,特别是适合硝化菌的生长并兼有厌氧好氧的特点,可使硝化反硝化脱氮效果明显。
2. 研发更多比表面积大,生物附着量多的填料
a. 足够大的载体表面积更加适合微生物的吸附生长,能有效提高生物浓度高,增强处理能力。
b. 较高的生物浓度可使来水的水质波动得到充分的分散,并迅速被消减,从而提高了系统的抗冲击负荷能力。
3 . 加大更多新配方的研发,使填料附着性能好,更容易流态化,达到降耗的目的。
a. 通过改变配方,促成合适的比重(挂膜后比重接近于 1),使填料在轻微搅拌下即可获得更完全的流态化,最大限度的降低能耗;
b. 如果能促使填料更自由通畅地旋转,可以增加对水中气泡的撞击和切割,增加与氧气的接触面积,延长气泡在水中停留时间,氧的利用率可提高3个百分点,有效的降低了供氧能耗。
c. 合理的配方使得微生物更容易附着在填料上;使得对难降解和易降解有机物的微生物共同生长,生物相丰富,提高了难降解有机物的处理效果。
二、MBBR与其它工艺的组合
多级MBBR反应器、MBBR和A/O法联合工艺、生物膜-活性污泥联合工艺、MBBR和SBR联合工艺等组合工艺都具有各自的优点,对这些组合工艺应加强研究并进行实际应用。
工业废水不仅水量和水质波动大,而且一些废水的营养物质缺乏或含有毒或有害物质,对废水处理工艺的要求很高。研究者或以悬浮填料生物膜工艺为主体处理单元,或作为生物预处理手段,分别在纸浆废水、有机中高浓度污水、化工、制药、油田等行业的水处理领域获得试验或应用方面的成功。可见,悬浮填料生物
膜工艺作为生物处理主体,除污染效率和负荷率均显著优于普通活性污泥法。李锋以上海桃浦工业区处理化工废水的中试结果说明,相同工况的悬浮填料生物膜工艺对有机物的去除能力优于SBR,且出水的水质稳定。孙华以MBBR工艺处理染料化工废水,tHRT为16h的CODCr、BOD5和NH3-N去除效率与活性污泥法HRT为32h的结果相近,而抗冲击性能更优。MBBR处理石化废水的对比研究结果也反映出,tHRT为10h的效果与原活性污泥处理池tHRT为23h的结果相近,但是NH3-N的去除效果更好。悬浮填料生物膜工艺用于高含盐和高水温的油田采出水、中高浓度化工废水、纸浆白水、以及低温处理含较高浓度酚和甲酚废水,均取得了试验成功。
此外,MBBR工艺在高含氮污泥发酵上清液、垃圾渗滤液的硝化反硝化以及原尿高NH3-N浓度的硝化稳定等方面也表现出良好的性能,最大反硝化负荷率达到了55gN/m3.h
效果。可见,MBBR所需的HRT很低,大大了节省了处理构筑物的面积;工艺的适应范围广,能够胜任高含盐、高温或低温条件的工业废水生物处理。悬浮填料生物膜工艺作为中高浓度工业废水的预处理手段或与其它工艺组合应用的研究表明,工艺可快速降解溶解性有机物污染物,有机负荷率高达30~45kgCOD/m3.d,单位填料的面积负荷率达到了53g/m2.d填料。预处理的最短tHRT仅有6h。废水经过预处理后大大降低了后续处理的难度,提高了污泥的沉降性能,出水的水质优于传统方法。