污水处理技术工艺

污水处理技术之MBBR的原理及优点

MBBR工艺原理基于生物膜工艺的基本原理。通过向反应器中加入一定量的悬浮载体,增加了反应器中的生物质和生物物种,从而提高了反应器的处理效率。由于填充密度接近水的密度,在曝气过程中它与水完全混合,微生物生长的环境是气相,液相和固相三相。载体在水中的碰撞和剪切作用使气泡变小并增加氧气的利用。另外,每种载体内外都有不同的生物种类,内部生长有一些厌氧或厌氧细菌,外部是需氧菌,因此每种载体都是微反应器,因此硝化和反硝化反应同时存在。从而提高了加工效果。

一、MBBR工艺原理及特点

1.MBBR工艺原理

MBBR工艺的原理是通过在反应器中加入一定数量的悬浮载体来增加反应器的生物量和生物种类,从而提高反应器的处理效率。由于填料密度接近水的密度,曝气时填料与水完全混合,微生物生长的环境为气、液、固三相。载体在水中的碰撞和剪切使气泡变细,提高了氧的利用率。此外,每种载体都有不同的内、外生物种类,一些厌氧或兼性细菌在内部和外部生长,使得每个载体都是一个微反应器,从而使硝化和反硝化同时存在。从而提高了治疗效果。

MBBR工艺结合了传统流化床和生物接触氧化工艺的优点。这是一种新型高效的污水处理方法。曝气池中的通气和水流促使载体处于流化状态,从而形成悬浮液。活性污泥的生长和生物膜的生长使移动床生物膜能够利用整个反应器空间,充分发挥附着相和悬浮相生物的优越性,从而可以用它们来避免弱点和补充彼此。与以前的填料不同,悬浮填料可以经常与污水接触,并被称为“移动生物膜”。

2、MBBR的优点

与活性污泥法和固定填料生物膜法相比,MBBR具有活性污泥法效率高、灵活性强、耐冲击负荷、污泥龄长、剩余污泥少等特点。

(1)填料特点

填料主要由聚乙烯、聚丙烯及其改性材料、聚氨酯泡沫塑料制成,比重接近水,主要为圆柱形和球形,易挂膜,不结块,不堵塞,易脱膜。

(2)良好的脱氮能力

在填料上形成良好的培养、缺氧和厌氧环境。硝化反硝化可以在反应器中进行,对氨氮的去除有很好的效果。

(3)去除有机物质效果好

反应器中的污泥浓度较高。反应器内污泥浓度比常规活性污泥法高5-10倍,可达到30-40g/L,提高了有机物处理效率,抗冲击负荷能力强。

(4)易于维护管理

曝气池不需要安装填料支撑,方便了储罐底部填料和曝气装置的维护,既节省了投资,又占用了一定的面积。

3、MMBR缺点

主要结果如下:(1)反应器内填料与流态化状态下的曝气和水流升力有关,在实际工程中容易出现局部堆积现象。为了避免填料,应改进曝气管道的布置和反应器的结构。反应器的结构很大程度上决定了反应器的水力特性。在实际工程中,当单个反应器的长度与深度之比约为0.5,反应器长度小于3m时,有利于填料的完全移动。在实际工程设计中,需要进行大量的试验,以优化反应器的结构和水力特性,降低能耗,进一步提高MBBR的经济效益。

(2)反应器的出水通常设有格栅或格栅,以避免填料的损失,但容易造成堵塞。在实际工程中,可以设置可移动网格,定期手动清洁,或者可以提供空气反冲装置以防止堵塞。

MBBR填料判别指标

1、生物膜的附着性

生物膜附着能力-评价填料质量的最重要指标-粘附=保护表面积(与填料的设计和运行状态有关)×单位表面积的生物附着(与填料的性能有关)

2、填料性能

填料性能-评价填料生物粘附性的最重要指标

(1)填料表面性能

1.表面结构:通常认为表面粗糙度大,膜速度快。

2。表面电位:一般微生物带负电荷,填料表面带正电荷,适合微生物生长。

3.亲水性:微生物是亲水颗粒,填料亲水性有利于微生物的生长和挂膜状态。

(2)水力学性能

孔隙率:填料所占体积和高孔隙度。

2,外形尺寸:影响水流,空气流动。

(3)流化性能:与填料密度有关。填料的密度应为0.97-1.03,可通过较少的曝气或搅拌实现流化。

3、挂膜成熟判别

肉眼判断:

生物膜均匀分布在载体表面,载体表面越近,载体密度越大,载体越疏松,载体颜色越暗,说明载体挂膜进入成熟阶段。

镜检判断:

生物膜结构紧凑,微生物种类多样,固定纤毛虫、铃虫和分枝虫数量多,轮虫较少,游动纤毛虫的出现标志着生物膜的成熟。

二,MBBR的研究现状

MBBR是20世纪90年代中期开发应用的一种新型高效废水处理方法,具有传统流化床和生物接触氧化的优点。目前,国内外已将MBBR应用于生活污水和工业废水的中试、中试和生产性试验,取得了良好的效果。其中,美国Captor法和德国Linpor法是两种较为成熟的多孔悬浮载体体系。将聚氨酯泡沫块加入到完全混合反应器中进行微生物生长。它被用来处理城市污水。研究了BOD的去除和硝化作用。

结果表明,硝化细菌优先附着在载体上,硝化活性达到0.33mgN/h块载体(载体体积为8cm3/块)。在4小时内,BOD可以完全去除,然后发生硝化,硝化作用在10小时内完成。在过去10年中,挪威发展了移动床生物膜技术,并在17个国家使用或正在建造基于该技术的100多个废水处理厂。主要用于去除城市或工业废水中的有机物和氨氮。

微生物生活载体的研制是移动生物膜处理废水的关键技术之一。它的性能直接影响废水的处理效果和投资成本。研究人员以填料的改进为切入点,促进了移动生物膜技术的发展。

目前大多数悬浮填料由聚乙烯,聚丙烯及其改性材料,聚氨酯泡沫等制成。比重接近于水的比重。生物膜生长后,在正常曝气强度下很容易到达整个池。翻。悬浮填料的形状通常为球形,圆柱形或颗粒状,通常认为球形具有良好的水力性能并且是最理想的形状。然而,由于生产技术的限制,有时难以使材料呈球形,并且当纵横比为1时圆柱形填料接近球形,因此悬浮填料通常是圆柱形的。此外,填充在生物膜反应器中的填料的比表面积通常在100和500m 2 / m 3之间。

聚乙烯悬浮填料可分为两种类型:一种是_10*7(mm),比表面积为335 m2/m3,另一种是_15*15(mm),比表面积为235 m2/m3;聚丙烯悬浮填料密度为0.94 g/cm3,波纹圆筒尺寸为15-20(mm)*20-30(mm)。

近年来,国内许多学者也对MBBR工艺进行了研究,但大多还处于试验阶段。关键技术在于悬浮填料的研究。例如,同济大学专利产品为φ50×50(Mm)柱状悬浮填料,比表面积为278 m2/m3,材料为改性聚乙烯。李峰型悬浮填料为聚丙烯塑料,φ50×50(Mm)圆柱形,比表面积350 m~2/m~3。从总体上看,我国所用载体的外部尺寸大于国外,主要受整个过程和出口格栅的限制。

总的来说,我国对悬浮填料的研究刚刚起步,新型悬浮填料在我国污水处理工程中的应用有着广阔的发展空间。目前国内常用的填料有蜂窝填料、软填料、半软填料和复合填料,但这些填料经常遇到堵塞、团聚、空气和水分布不均等问题。影响生物处理效果。此外,上述填料需要安装在辅助支架上,这将给填料的安装和更换带来很大的不便,使项目投资和运营管理成本相对较高。

从经济性,实用性和高效性的角度来看,高性能新型填料应具有价格低,使用寿命长,易挂膜的特点。在结构方面,设计的比表面积应尽可能大,可以制造一些功能区,以适应厌氧和好氧微生物生长的不同要求,并兼顾易释放的特点。同时,应尽可能降低悬浮填料的成本,以最大限度地发挥其优势,使悬浮填料可以更广泛地应用于污水处理。

污水处理技术之MBBR的原理及优点

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