懸浮填料是80年代末期出現(xiàn)的一種新型生物膜法處理方法，它吸收了生物流化床和生物接觸氧化法兩者的優(yōu)點成為一種高效的污水處理方法。MSBR技術(shù)是采用時間分割的操作方式，非穩(wěn)定生化反應(yīng)。MSBR是SBR技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展的一個變種，它雖然改進了傳統(tǒng)SBR工藝高閑置的缺陷，但其操作過程的復(fù)雜化，使得其結(jié)構(gòu)簡單的特性被忽視。為保持MSBR工藝中的連續(xù)曝氣區(qū)穩(wěn)定運行，需采用相應(yīng)的措施。懸浮填料生物膜法和活性污泥法的聯(lián)合作用，提高了生物污泥總量，強化了反應(yīng)器污泥活性，反應(yīng)效率大幅度提高；有靈活高效、耐沖擊負荷高、處理構(gòu)筑物體積較小的特點，將使處理負荷比傳統(tǒng)SBR工藝顯著提高，明顯減少了反應(yīng)器的體積，十分適用于中、小城鎮(zhèn)及生活小區(qū)等水質(zhì)水量變化較大的廢水處理?！?〕

1試驗裝置與方法

1.1試驗裝置

1.1.1反應(yīng)器

自制MSBR反應(yīng)器由有機玻璃加工而成，尺寸為60mm×30mm×40mm，總有效容積為50L；

1.1.2主要設(shè)備及材料

HL-5回流泵2臺；

0ACO－008鼓風機1臺；

微孔曝氣器若干；

填料：Φ53mm×53mm，柱型向心條。

1.1.3裝置及工藝流程示意見圖1。

圖1試驗工藝流程圖

1.2試驗方法

1.2.1水樣

試驗水源取自某生活小區(qū)化糞池，PH值在6.5～9.0之間，CODcr為150~350mg/l，NH3-N為15~50mg/l，TP為3.0～6.0mg/l。

1.2.2水質(zhì)分析

懸浮物（SS）、污泥濃度采用重量法分析；CODcr采用XJ—I型COD消解裝置，滴定法；NH3-N、NO3-N、NO2-N采用哈納多功能參數(shù)儀分析；溶解氧/氧化還原電位（DO/ORP）采用在線DO/ORP測定儀；生物鏡檢采用攝錄像顯微鏡。

1.2.3試驗準備

試驗準備包括填料掛膜和培菌。培菌采用接種培馴法和間歇換水方式。每天換水兩次。持續(xù)到填料表面生物膜生長成黃色褐絮狀膜，膜厚約0.5～2.0mm時為止。通過鏡檢發(fā)現(xiàn)生物膜形成初期，膜中有大量密實菌膠團，游泳狀原生動物（盾纖蟲、變形蟲等）居多，有固著型鐘蟲出現(xiàn)，后期發(fā)現(xiàn)有輪蟲和線蟲等后生動物產(chǎn)生，水中的掛膜后填料見圖2。

1.2.4試驗流程：

反應(yīng)器的三個功能區(qū)即進水區(qū)、主曝區(qū)、SBR區(qū)（又分為兩平行區(qū)A、B區(qū)）分別承擔各自的功能，完成生物的有機物降解。連續(xù)運行按一天運行6個周期，每周期4個小時。污水從進水區(qū)，流經(jīng)主曝區(qū)在第一個半周期內(nèi)從A區(qū)沉淀出水。而在第二個半周期內(nèi)原污水同樣由進水區(qū)進水，流經(jīng)主曝區(qū)出水則從B區(qū)沉淀出水。當A區(qū)排水時，B區(qū)攪拌，曝氣，預(yù)沉，A、B區(qū)相互交替運行。A（B）區(qū)攪拌時間為40分鐘，曝氣50分鐘，預(yù)沉淀30分鐘。

2結(jié)果與分析

2.1生物膜應(yīng)用于MSBR工藝中CODcr、NH3-N的去除效果

進水流量Q=3l/h，連續(xù)進水，HRT＝13hr，DO為2.0～5.0mg/l，懸浮填料填充率為30%，進水CODcr濃度為170～265mg/l時，CODcr及NH3-N的進出水指標見圖3和圖4。

由圖3、圖4可以看出，無論CODcr還是NH3-N，其去除效果的主要指標均達到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準（GB18918－2002）一級標準A類的要求。

懸浮填料MSBR工藝主曝氣區(qū)CODcr、NH3-N指標相對較穩(wěn)定，受進水濃度變化影響較小。

2.2生物膜對CODcr的去除率的影響

選擇有填料(填充率ξ＝30%)與無填料進行對比實驗。對比實驗采用相同的控制條件：進水流量Q=3l/h，連續(xù)進水，回流比1:1，DO在2.0～5.0mg/l，NH3-N進水濃度為18～42mg/l。有、無生物膜時主曝氣區(qū)和系統(tǒng)總的CODcr去除率見圖5。

從圖5可以看出，無懸浮填料時，主曝氣區(qū)平均去除率為68.6%；系統(tǒng)平均總?cè)コ蕿?7.6%。有懸浮填料時，主曝氣區(qū)平均去除率達78.4%；系統(tǒng)總平均去除率為87.0%?？梢娭髌貧鈪^(qū)投加生物膜后，主曝氣區(qū)CODcr的去除率和系統(tǒng)總的CODcr去除率明顯提高，總?cè)コ侍岣呒s10個百分點。

另外，從曲線可以看出去除率隨進水濃度波動情況，無填料時總?cè)コ首兓秶?2～82%之間，相對波動較大；而有生物膜時總?cè)コ首兓秶?2～90%之間，波動較小。說明懸浮填料MSBR工藝耐沖擊負荷能力較強。

2.3生物膜對NH3-N的去除率的影響

選擇有填料(填充率ξ＝30%)與無填料進行對比實驗。對比實驗采用相同的控制條件：進水流量Q=3l/h，連續(xù)進水，回流比1:1，DO在2.0～4.0mg/l之間，NH3-N進水濃度為18～42mg/l。有、無生物膜時主曝氣區(qū)和系統(tǒng)總?cè)コ室妶D6。

圖6生物膜對NH3-N去除效果的影響

從圖6可以看出，無生物膜時，主曝氣區(qū)NH3-N平均去除率為48.6%；系統(tǒng)總平均去除率為66.7%。有生物膜時，主曝氣區(qū)平均去除率達76.3%；總平均去除率達91.5%?？梢姂?yīng)用生物膜后，NH3-N的去除效果顯著提高。

3結(jié)論

1)生物膜法應(yīng)用于MSBR工藝，其出水CODcr和NH3-N指標可達到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準（GB18918－2002）一級標準A類的要求。

2)生物膜法應(yīng)用于MSBR工藝對CODcr和NH3-N去除效率較高，明顯高于未投加生物膜的處理效果；其中表現(xiàn)在氨氮去除效果上尤為明顯；CODcr和NH3-N去除效率分別提高十個百分點、二十個百分點左右。

3)試驗所使用生物膜的填充率對填料流態(tài)及處理效果有很大影響，30%的填充率為較佳選擇。

4)由于生物膜具有無需支撐，流失易于控制等特點，該工藝較適用于中、小型污水處理廠或小區(qū)污水處理。

參考文獻：

[1]夏四清.生物膜生物反應(yīng)器去除有機污染物和氨氮的中試研究[J].工業(yè)給排水，2000，No.2

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”