加入收藏 | 設為首頁 | 會員中心 | 我要投稿 | RSS
您當前的位置:首頁 > 科技論文 > 生物論文

SBBR工藝懸浮填料填充率優化試驗

時間:1970-01-01  作者:秩名

論文導讀:是序批式生物膜反應器(SequencingBiofilmBatchReactor)的簡稱。分別投加兩種不同的懸浮填料進行對比試驗。填料填充率優化試驗。生物膜,SBBR工藝懸浮填料填充率優化試驗。
關鍵詞:生物膜,懸浮填料,填充率
 

SBBR是序批式生物膜反應器(Sequencing BiofilmBatch Reactor)的簡稱,是在序批式活性污泥反應器(SBR)中引入生物膜的一種新型復合式生物膜反應器,兼具活性污泥法和生物膜法的優點。通過在SBR反應器內裝填不同的填料,使活性污泥在填料上形成生物膜,生物膜在加大反應器內生物量和生物種類方面有更優的條件,并能保證世代較長的微生物(如硝化菌)的生存,利于硝化反應,而且生物膜載體從表面到內部存在溶解氧濃度的梯度現象,相應有好氧、缺氧和兼氧區狀態,又為直接脫氮提供良好的環境[1]。論文寫作,生物膜。

填料是生物膜的載體,是SBBR工藝的關鍵部位,它直接影響處理效果和建設費用,所以選定適宜的填料具有明顯經濟和技術意義[2]。目前應用于廢水處理的生物填料主要有:固定式填料、懸掛式填料(軟性填料、半軟性填料、組合填料、彈性填料)、分散式填料(堆積填料、懸浮填料)、新型生物填料等幾種類型[3]。其中懸浮填料作為一種新型填料,可直接向池內投加,無需填料支架(只須在排水口設置格網,防止填料流失),掛膜后的密度接近于水,只需很小的氣量即可均勻懸浮于水中,與其它填料相比,可節省投資,更新方便。填料在曝氣條件下處于流化狀態,這不僅使廢水與填料上的生物膜廣泛而頻繁地接觸,而且填料在流化過程中切割分散氣泡,使布氣趨于均勻,提高了氧利用率。論文寫作,生物膜。另外,懸浮填料受到氣流、水流的沖刷,老化的膜能自動脫落,隨出水帶走,保證了膜的活性,促進了新陳代謝[4]。基于懸浮填料的各項優點,本試驗選用兩種不同材質及形狀的懸浮填料,在兩個相同的SBBR反應器中進行填充率的優化試驗。

1 材料與方法

1.1 試驗裝置

試驗裝置如圖1所示。

生物膜

圖1 SBBR反應器示意圖

Fig.1 Sketch of experimental equipment for SBBR

本試驗采用兩個相同的SBBR反應器,分別投加兩種不同的懸浮填料進行對比試驗。反應器由有機玻璃制成,長、寬、高分別為0.6 m、0.5m和0.6m,有效水深0.5m,總容積180L。論文寫作,生物膜。反應器壁垂直方向不同高度設置排水口,用于取樣和排水;在距離排水口1/5處設置隔離網,防止懸浮填料及截留的污泥在排水時隨水流出;底部設置排泥管,用于排泥和放空;通過氣泵及曝氣砂頭進行曝氣,轉子流量計控制曝氣量。

1.2 試驗水質

本試驗所用污水取自河南周口蓮花味精集團第一污水處理廠調節池。進水水質為:COD=640~2110mg/L,氨氮=66~185mg/L,pH=6.43~8.49。

1.3 懸浮填料

1#反應器選用圓筒狀φ10mm改性聚乙烯填料(圖2(a)),它采用了親水性材料和生物酶促進劑配方,將高分子材料進行改性,提高微生物酶的催化活性和反應效率。2#反應器選用Ф80mm球形懸浮填料(圖2(b)),該填料由聚丙烯材料注塑成形,外部為魚網狀球體,內部填充塑料編織絲。兩種填料主要技術參數如表1所示。

(a)1#反應器填料(b) 2#反應器填料

圖2 試驗所用兩種懸浮填料

Fig.2 Experimental suspended carriers

表1 懸浮填料主要技術參數

Tab.1 The main technical parameters of the suspended carriers

 

編號 結構形式 材質 規格/mm 比表面積/ m2/m3 密度/ g/cm³
1 圓筒狀 聚乙烯改性 Φ10×8 ≥800 0.94~0.98
2 球型 聚丙烯改性 Φ80 380~800 0.93

1.4 試驗過程

1.4.1 填料掛膜試驗

本試驗所用接種污泥取自河南周口蓮花味精集團第一污水處理廠曝氣池,SV為35%左右,MLSS約為3500mg/L。在兩個反應器中分別投加40%的懸浮填料,經過30~40天的連續培養后,兩種懸浮填料上均可明顯觀察到呈黃褐色的生物膜,厚度約為0.5~1mm,生物膜量也達到最大值,分別為32~35mg/g及40~45mg/g,同時鏡檢觀察發現,生物膜上微生物種類和數量比懸浮態活性污泥更多,形成了穩定的生態系統,認為掛膜成功,可以進行下一步試驗。

1.4.2 填料填充率優化試驗

填料是SBBR工藝的核心,填料的多少直接關系著曝氣池的生物膜量、充氧能力、處理效果、基建投資和能源消耗[5]。填料的填充率是填料堆積體積占曝氣池有效體積的百分比,為確定SBBR工藝最佳的填料填充率,需要研究不同填充率下有機物的去除情況。

試驗在室溫下進行,水溫15~20℃,DO濃度為 2~4mg/L,MLSS為3500 mg/L左右,水力停留時間為9h,其中進水12min,靜置30min,曝氣7h,沉淀1h,出水18min。將掛膜成熟的懸浮填料分別以20%、30%、40%的比例投加至反應器中,每種工況穩定運行10個周期,分別測定CODCr、氨氮及總氮的去除率,最終確定最佳填料填充率。

1.4 分析項目及檢測方法

CODCr、NH4+-N、TN、SV30、MLSS:參考《國家環保局 水和廢水監測分析方法》;DO:YSI550A便攜式DO儀;pH值:PHS-2C型pH計;活性污泥微生物相:OPTEC BK-FL型熒光顯微鏡。論文寫作,生物膜。

2 結果與討論

2.1 CODCr的去除效果及分析

兩套序批式生物膜反應器在不同填料填充率時對CODCr的去除效果如圖3所示。未投加填料時,CODCr去除率均值分別為84.54%和84.51%,出水CODCr濃度為128.39~162.34mg/L。當填料填充率為20%時,兩套反應器對CODCr的去除水平均均有一定的提高,出水CODCr均值分別為130.11 mg/L和120.99 mg/L,平均去除率分別為88.62%和89.08%。隨著填料填充率的增大,CODC的去除率呈上升趨勢,但CODCr去除率隨填料投量增加的上升較為緩慢。當填料填充率為30%時,出水CODCr均值分別為109.81mg/L和102.31mg/L,平均去除率分別為90.28%和90.86%。當填料填充率為40%時,1#反應器的CODCr去除率仍呈上升趨勢,平均去除率為90.58%,而2#反應器去除率卻有所下降,平均去除率為90.55%。由于2#反應器中的懸浮球填料由于體積較大,填充率增大時,填料在反應器中的流化程度降低,影響了氧的傳遞和利用,從而影響了系統的處理效果。

生物膜

圖3 填料填充率對CODCr去除效果的影響

Fig.3 Effect of carrier filling ratio on CODCrremoval rate

可見,投加懸浮填料可提高系統對CODCr的去除效果。這是由于懸浮填料的存在為微生物的生長提供了載體,使反應器內同時存在懸浮生長和附著生長的微生物,從而明顯增加了反應器內的生物量,有利于有機質的降解,故有效提高了系統對CODCr的去除率。但是,曝氣池內增加填料填充率的同時,還必須保證曝氣池內擁有良好的水流流態,當填充率過大時,流化程度降低,系統的處理效果便會受到影響。

2.2 氨氮的去除效果及分析

兩套生物膜復合反應器對氨氮的去除效果如圖4所示。從整體來看,盡管進水氨氮濃度有較大的波動,但兩套復合反應器的氨化反應都比較完全。在未投加填料的情況下,氨氮去除率均值高達95%以上,出水氨氮濃度為3.77~5.64mg/L。投加填料對氨氮的去除效果雖無顯著影響,但氨氮去除率還是隨填料填充率的增加而緩慢升高。當填料填充率為20%時,出水氨氮均值分別為2.52 mg/L和2.36mg/L,平均去除率分別為97.81%和97.89%;填充率為30%時,出水氨氮均值分別為1.69 mg/L和1.51mg/L,平均去除率分別為98.38%和98.56%;填充率為40%時,出水氨氮均值分別為1.22mg/L和1.24mg/L,平均去除率分別為98.85%和98.86%。論文寫作,生物膜。

圖4 填料填充率對氨氮去除效果的影響

Fig.4 Effect of carrier filling ratio on NH4+-Nremoval rate

對氨氮的去除主要依靠硝化菌和亞化酸菌的作用,在曝氣時間足夠長的條件下,即使不投加填料,系統對氨氮也有很好的去除效果。論文寫作,生物膜。但投加懸投加懸浮填料后,由于生物膜附著在填料表面,其生物固體平均停留時間(即污泥齡)較長,因此在生物膜上能夠生長時代時間較長、繁殖速率慢的微生物,如硝化菌[1],更好地進行硝化作用,故系統對氨氮的去除率較未投加填料時有一定提高。

查看相關論文專題
加入收藏  打印本文
上一篇論文:對中長跑運動員個人戰術的運用研究
下一篇論文:牙膏中沃氏葡萄球菌的分離與鑒定
科技論文分類
科技小論文 數學建模論文
數學論文 節能減排論文
數學小論文 低碳生活論文
物理論文 建筑工程論文
網站設計論文 農業論文
圖書情報 計算機論文
化學論文 機電一體化論文
生物論文 網絡安全論文
機械論文 水利論文
地質論文 交通論文
相關生物論文
    無相關信息
最新生物論文
讀者推薦的生物論文
真人欢乐捕鱼游戏 北京pk10手机计划软件 11选5胆拖价格表 优配资 海南4+1开奖数据 内蒙古11选5走势图 辽宁十一选五投注平台 在网上怎么玩股票 排列5开奖结果今天晚 安徽体彩十一选五手机板 全部天津11选5走势图 欢乐生肖 聚富配资 北京快3和值开奖结果 股票开户营业部怎么选 贵州快3开奖走势图 808彩票网