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生物膜法污水处理工艺的原理特点

发布时间:2022-01-18 09:59:20 人气:129

  随着国家《水污染防治法》和《水污染防治行动计划》(简称“水十条”)的颁布,对污水处理的排放标准要求越来越严,国内现有城镇污水处理设施要因地制宜进行改造,达到相应排放标准。国内很多污水处理厂在建设初期由于用地限制,并没有预留足够的扩建用地。在北方冬季寒冷地区,由于排放标准的提高、硝化菌群对温度的敏感性、以及低温下对活性污泥法污泥浓度的影响,导致生化处理系统不能很好的除氮。对于污水处理工程的这一难点国内外均提出了不同的解决办法,如采用对低温更具有抵抗能力的生物膜工艺就能很好的解决污水中除氮的问题。生物膜法处理工艺多种多样,如法国得利满公司开发的固定床式的曝气生物滤池工艺、移动床生物膜处理工艺等等。本文主要针对将生物膜法和活性污泥法有机结合的移动床生物膜工艺进行介绍。

  目前,移动床生物膜技术在世界许多国家建立了数千套污水(废水)水处理设施,取得了良好的处理效果。MBBR工艺采用生物膜法的基本原理,结合活性污泥法的优点,以悬浮填料作为微生物生长的载体,通过悬浮填料在二次生化池中的充分流化,实现污水的高效处理。

MBBR污水处理工艺

MBBR污水处理工艺采用生物膜法的基本原理

  移动床生物膜工艺(MovingBedBiofilmreactor、MBBR)需要具有比例接近水、有效比表面积大、适合微生物附着生长等特点的悬浮填料。目前,国内已有多家设备制造商成功颁布了相应的行业规范。悬浮填料可以在生化池中轻微搅拌悬浮,随水易于自由移动,可以很好地形成流化状态。

  在有氧条件下,曝气和充氧过程中产生的气泡上升浮力可以促进填料和周围水的流动。当气流通过水流和填料间隙时,被填料堵塞并分为小气泡。在此过程中,填料与水流充分混合,空气流完全分为小气泡,提高了生物膜与氧气的接触和氧传递效率。在厌氧条件下,水流和填料在潜水搅拌器的作用下充分流化,达到生物膜与处理污染物充分接触降解的目的。

  MBBR工艺的核心是实现悬浮载体填料的充分流化,以加强污染物处理。在MBBR工艺的实际应用中,需要考虑的主要因素有生化池类型、悬浮填料、曝气系统、拦截筛、推进器等。

  曝气区生物填料的流化是系统实现良好处理功能的关键。主要依靠生化池的好氧区曝气系统。适当的曝气系统可以保证生物载体流化填料的流化效果,保证流化填料在水体中上下流动,使填料与污水充分混合、碰撞、接触,有效完成污染物、水、气体三向接触、交换、吸附等工艺。填料比例一般为0.94-0.97,在细菌培养过程中,填料表面会慢慢附着大量的生物膜,附着越大,比例逐渐增加,当填料上的生物膜达到一定厚度时,其比例大于1,填料从非曝气区下沉到水池底部,曝气区底部冲击力*强,能迅速冲洗填料上的残留生物膜,脱膜后的填料比例也会降低到1以下,并在曝气区上升。根据悬挂膜前后的比重变化特点,填料可随水流动,从而在曝气区和非曝气区进行翻腾,从而采用混合物膜的数量进行适当的拦截和分离。

  

MBBR污水处理工艺的特点如下

  

1.能加强脱氮除磷。

  采用活性污泥-悬浮填料复合工艺,可实现同一反应器中不同功能微生物的污泥年龄分离。脱氮菌群(硝化菌群)一般为长泥龄细菌,需要长泥龄(15-25d);除磷菌群(聚磷菌)一般为短泥龄细菌,需要短泥龄(3-7d);泥浆年龄过长,容易导致微生物活性差,处理负荷降低,老化难以聚集,降低沉降性能。传统的脱氮除磷工艺在污泥年龄上存在不可调和的矛盾。由于生物填料的增加,复合工艺为硝化细菌的生长提供了载体,延长了污泥年龄,提高了脱氮效果;控制活性污泥系统为短泥浆年龄,可提高除磷效果;泥膜在曝气和水流的驱动下充分流化,促进生物膜更新,防止泥浆年龄过长,降低污泥老化处理性能;冬季水温较低,活性污泥系统不利于硝化菌群的生长,脱落生物膜对活性污泥的持续接种,保持系统的硝化性能。

  

2.抗冲击负荷能力强,处理效果好。

  冲击负荷主要表现为传统污染物的水质冲击、毒性污染物的水质冲击和水量冲击,本质上是单位时间内单位表面积微生物所承载的污染物量变化对处理效果的影响。MBBR工艺填料区污泥老化,增加微生物种群丰度,有利于处理难降解有机物。

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