生物膜应用于MSBR工艺的试验研究—悬浮填料之开发

　　悬浮填料是80年代末期出现的一种新型生物膜法处理方法，它吸收了生物流化床和生物接触氧化法两者的优点成为一种高效的污水处理方法。MSBR技术是采用时间分割的操作方式，非稳定生化反应。MSBR是SBR技术的应用和发展的一个变种，它虽然改进了传统SBR工艺高闲置的缺陷，但其操作过程的复杂化，使得其结构简单的特性被忽视。为保持MSBR工艺中的连续曝气区稳定运行，需采用相应的措施。悬浮填料生物膜法和活性污泥法的联合作用，提高了生物污泥总量，强化了反应器污泥活性，反应效率大幅度提高；有灵活高效、耐冲击负荷高、处理构筑物体积较小的特点，将使处理负荷比传统SBR工艺显著提高，明显减少了反应器的体积，十分适用于中、小城镇及生活小区等水质水量变化较大的废水处理。^〔1〕

　　1 试验装置与方法

　　1.1 试验装置

　　1.1.1 反应器

　　自制MSBR反应器由有机玻璃加工而成，尺寸为60mm×30mm×40mm，总有效容积为50L；

　　1.1.2 主要设备及材料

　　HL-5回流泵2台；

　　0ACO－008鼓风机1台；

　　微孔曝气器若干；

　　填料：Φ53mm×53mm，柱型向心条。

　　1.1.3 装置及工艺流程示意见图1。

　　图 1 试验工艺流程图

　　1.2  试验方法

　　1.2.1 水样

　　试验水源取自某生活小区化粪池，PH值在6.5～9.0之间，COD_cr为150~350mg/l，NH₃-N为15~50mg/l，TP为3.0～6.0mg/l。

　　1.2.2 水质分析

　　悬浮物（SS）、污泥浓度采用重量法分析；COD_cr采用X J—I型COD消解装置，滴定法；NH₃-N、 NO₃-N、NO₂-N采用哈纳多功能参数仪分析；溶解氧/氧化还原电位（DO/ORP）采用在线DO/ORP 测定仪；生物镜检采用摄录像显微镜。

　　1.2.3 试验准备

　　试验准备包括填料挂膜和培菌。培菌采用接种培驯法和间歇换水方式。每天换水两次。持续到填料表面生物膜生长成黄色褐絮状膜，膜厚约0.5～2.0mm时为止。通过镜检发现生物膜形成初期，膜中有大量密实菌胶团，游泳状原生动物（盾纤虫、变形虫等）居多，有固着型钟虫出现，后期发现有轮虫和线虫等后生动物产生，水中的挂膜后填料见图2。

　　图2 挂膜的填料

　　1.2.4 试验流程：

　　反应器的三个功能区即进水区、主曝区、SBR区（又分为两平行区A、B区）分别承担各自的功能，完成生物的有机物降解。连续运行按一天运行6个周期，每周期4个小时。污水从进水区，流经主曝区在第一个半周期内从A区沉淀出水。而在第二个半周期内原污水同样由进水区进水，流经主曝区出水则从B区沉淀出水。当A区排水时，B区搅拌，曝气，预沉，A、B区相互交替运行。A（B）区搅拌时间为40分钟，曝气50分钟，预沉淀30分钟。

　　2 结果与分析

　　2.1 生物膜应用于MSBR工艺中COD_cr、NH₃-N的去除效果

　　进水流量Q=3l/h，连续进水，HRT＝13hr，DO为2.0～5.0mg/l，悬浮填料填充率为30%，进水COD_cr浓度为170～265mg/l时，COD_cr及NH₃-N的进出水指标见图3和图4。

　　图3  COD_cr的去除效果

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