SBBR与SBR氧传质特性比较研究

  
关键字：污水处理 曝气强度 氧传质 活性污泥 生物膜反应器

A Comparative Study of Oxygen Mass Transfer Performances of SBBR and SBR
HUANG Jun，SHAO Lin-guang
(Environmental Engineering Department of Municipal Construction College，
Wuhan University of Science and Technology,Wuhan 430070,China)

　　Abstract: Aeration tests of clean water with SBBR and SBR were made under the same testing conditions.It is shown by the results of a comparative study of oxygen mass transfer performances that when the intensity of the aeration was 0.3m³/h the values of (K_La)₂₀ and Eo2 of SBBR were respectively 1.59 times the values of the(K_La)₂₀ and Eo2 of SBR and that SBBR has a better oxygen mass transfer capability and a hisher oxygen transfer efficiency．
　　Key words：sewage treatment；aeration intensity；oxygen mass transfer；activated sludge；biomembrane reactor

　　序批式生物膜反应器(Sequencing Biofilm Batch Reactors)简称SBBR，又称膜SBR(BSBR)[1]，是在SBR的基础上发展起来的一种改良工艺。由于其工艺简单，基建、运行费用低，处理效果好，因而受到了国内外水处理专家的广泛关注。笔者通过SBBR与SBR反应器的清水充氧试验，对两个反应器的氧传质特性进行了对比研究，以期为SBBR工艺的放大设计和工程应用提供理论基础。

1 试验原理

　　空气中的氧向水中转移的过程通常用双膜理论来描述，可用公式（1）表示：

　　dC/dt=K_la(C^*-C_t)　　　　(1)

　　式中：C_t—t时(min)溶解氧的质量浓度，mg／L；
　　　　　C^*—饱和溶解氧的质量浓度，mg／L；
　　　　　K_La—传质系数，min^-1。

　　令C₀及C_t分别代表t=0及t=t时水中溶解氧的质量浓度，由式(1)得：

　　进行积分并整理得：

　　lg[(C^*-C₀)/(C^*-C_t)]=(K_la/2.303)t　　　　　(3)

　　由公式(3)即可求得KLa。
　　本试验采用特性参数(K_La)₂₀和氧转移效率E_O2来评价SBBR与SBR的氧传质特性^[2]。
　　氧转移效率E_O2可以用公式(4)来计算：

　　E_O2=VKla(C^*-C)/(Qg×ρ_O2)　　　　　　　　　(4)

式中：V—反应器容积，m³；
　　　Q_g—曝气强度，m³／s；

　　由于试验条件的限制，每次测量的温度不同，必须进行温度修正，将(K_La)_t，统一到(K_La)₂₀，温度修正可用公式(5)^[2]：

　　(K_La)₂₀=(K_La)_t/1.02^t-20　　　　　(5)

式中：t—反应器内介质温度，℃；

2 试验装直

　　试验装置为两有机玻璃圆柱，内径220mm，高1400mm，总容积53.2 L，有效容积45.6 L，其中一反应器内装YCDT立体弹性填料。生活污水间歇进入反应器，周期运行。控制器可控制进水、厌氧、好氧、排水、闲置、排泥等操作过程。试验所用生物填料为YCDT型立体弹性填料。该填料是一种将耐腐蚀、耐温、耐老化的拉毛丝条穿插固着在耐腐蚀、高强度的中心绳上，使丝条呈立体辐射状态均匀排列的悬挂式立体弹性填料，填料单元直径为180mm，丝条直径0.35mm，比表面积为50～300m²／m³，孔隙率大于99％。

[1] [2] [3] 下一页