MBBR填料及mbbr工艺影响因素分析

1、MBBR填料及mbbr工艺影响因素分析MBBR 填料及 mbbr 艺影响因素分析1、mbbr 填料对 MBBR 法的影响MBBR 法的技术关键在于比重接近于水、轻微搅拌下易于随水自山运动的生物 mbbr 填料。通常 mbbr 填料山聚乙烯塑料或聚丙烯制成，每一个载体的外形为直径 10mm、高 8mm的小圆柱体，圆柱体中有十字支撑，外壁有突出的竖条状鳍翅，mbbr 悬浮填料中空部分占整个体积的 0. 95,即在一个充满水和 mbbr 悬浮生物填料的容 器中，每一个 mbbr 填料中水占的体积为 95%。考虑到 mbbr 填料旋转以及总容器容 积，流化床填料的填充比被定义为载体所占空问的比例，为了

2、达到最好的混合效 果，mbbr 填料的填充比最大为 0.7。理论上流化床填料总的比表面积是按照每一单 位体积生物载体比表面积的数量来定义的，一般为 700m2/m3o 当生物膜在载体内 部生长时，实际有效利用的比表面积约为500m2/m3o此类型的生物流化床填料有利于微生物在悬浮填料内侧附着生长， 形成较稳定 的生物膜，并且容易形成流化状态。当预处理要求较低或污水中含有大量纤维物质 时，例如在市政污水处理中不采用初沉池或者在处理含有大量纤维的造纸废水时， 采用比表面积较小、尺寸较大的 mbbr 生物填料，当已有较好的预处理或用于硝化 时，采用比表面积大的流化床生物填料。2、溶解氧(D0)对 M

3、BBR 法的影响王学江等对D0在MBBR中同步硝化一反硝化生物脱氮过程中的影响机理进行了 详细分析， 认为 D0 浓度是影响同步硝化一反硝化的一个主要的限制因素。 通过对 D0 浓度的控制，可使生物膜的不同部位形成好氧区或缺氧区，这样便具有了实现 同步硝化一反硝化的物理条件。从理论上讲，当 D0 质量浓度过于高时，D0 能穿透 到生物膜内部，使其内部难以形成缺氧区，大量的氨氮被氧化为硝酸盐和亚硝酸 盐，使得出水 T仍然很高;反之，如果DO 浓度很低，就会造成生物膜内部很大比 例的厌氧区，生物膜反硝化能力增强(出水硝氮和亚硝氮浓度都很低)，但山于 DO 供应不足，MBBR 工艺硝化效果下降，使得

4、出水氨氮浓度上升，从而导致出水 T上升，影响最终的处理效果。通过研究最终得出了 MBBR 法处 理城市生活污水 DO 的一个最佳值：当 DO 质量浓度在 2mg./L 以上时，DO 对 MBBR 硝 化效果的影响不大，氨氮的去除率可达 97%-99%,出水氨氮都能保持在 1. Omg./L 以 下;DO 质量浓度在1. Omg/L 左右时，氨氮的去除率在 84%左右，出水氨氮浓度有明 显上升。另外，曝气池内 DO 也不宜过高，溶解氧过高能够导致有机污染物分解过 快，从而使微生物缺乏营养，活性污泥易于老化，结构松散。此外，DO 过高，过 量耗能，在经济上也是不适宜的。因为 MBBR 法主要是通过

5、 mbbr 悬浮填料来实现最终的污水处理，所以 DO 对 mbbr 悬浮填料的影响也是影响整个处理结果的关键。 曹占平等对MBBR 法充氧能力 进行了实验研究，结果表明反应器的充氧能力在一定范围内随着悬浮填料填充率的 增大而增大。在曝气的作用下，水随填料一起流化，水流紊动程度较无填料时大， 加速了气液界面的更新和氧的转移，使氧的转移速率提高。随着填料数量的增多， 填料、气流和水流三者之间的这种切割作用和紊动作用不断加强。但加入填料量为 60%时，mbbr 填料在水中的流化效果变差，水体紊动程度也降低，使得氧的传递速 率下降，氧的利用率降低。所以针对不同类型的水质，控制好 DO 的量对整个工艺

6、最终的处理结果是至关重要的。3、水力停留时间对 MBBR 工艺的影响合适的水力停留时间(HRT)是确保净化效果和工程投资经济性的重要控制因 素。水力停留时间的长短将直接影响到水中有机物与生物膜的接触时间，进而影响 微生物对有机物的吸附和降解效率， 所以针对不同的污水类型找出经济而合理的 HRT 是非常关键的问题之一。国内外对 HRT 的研究并没有局限于研究 HRT 本身的影 响，而是通过实验去宏观把握。SHHosseini 等副在用 MBBR 法对含酚类工业废水进 行了实验研究，结果表明：在一般情况下，随着 HRT 的逐渐延长，出水 COD 浓度会 逐渐降低。但同时他也发现了一个更重要的影响因

7、素，即废水中酚类物质的 COD 浓 度与总的 COD 浓度的比值（CODph/CODtot）,当这一比值达到 0. 6（即 CODDph 的浓度为480mg/L）时，COD 的去除效率最高并不受水力停留时间的影响。国内的实验大多 认为出水 COD 平均浓度随着水力停留时间的延长而降低，若要缩短水力停留时间可 通过加大流化床填料的投加比例（高达 70%）来实现，当对出水水质要求不高时可减 少填料的投加比例引。另外还有试验结果表明：在中低氨氮负荷条件下，随 HRT 的 减少，氨氮填料表面负荷逐步升高，同时去除率维持原有水平或有一定增长； 当氨氮负荷升至高水平后， 随着 HRT 的减少，氨氮去除率逐

8、步降低。这些针对 HRT 的实验研究结果为今后 MBBR 法的推 广应用奠定了基础，但同时也有许多需要改进之处，比如试验只是单纯的考虑 HRT 本身的影响，没有把其他因素与HRT的关系有机的结合起来， 而SHHosseini等在 酚类废水处理的研究中将HRT和其他因素有机的结合起来进行探讨，不仅找到实验 最重要的影响因素，同时实验过程中各因素之间的相互影响、相互制约关系也得到 了很好地体现。所以针对影响因素的研究我们需要更全面更综合的考虑。4、水温对 MBBR 法的影响在影响微生物生理活动的各项因素中，温度的作用非常重要。温度适宜，能够 促进、强化微生物的生理活动;温度不适宜，能够减弱其至破坏

9、微生物的生理活 动。温度不适宜还能够导致微生物形态和生理特性的改变，甚至可能使微生物死 亡。而微生物的最适温度是指在这一温度条件下，微生物的生理活动强劲、旺盛， 表现在增殖方面则是裂殖速度快、世代时间短。MBBR 法主要是通过生物膜中各种 类型微生物的新陈代谢来达到对污水中有机污染物的降解，所以生物膜生长的好坏 将直接关系到废水处理的最终结果，尤其对于硝化菌、反硝化菌而言，它们的生长 周期长，且对环境的变化非常敬感，硝化菌的适宜温度是 20?-30?,反硝化菌的适 宜温度是 20?-40?,温度低于 13?时，这两类细菌的活性均降低，5、C 是完全停 止，所以温度的变化将直接影响这类细菌的生长

10、。相关实验结果表明，氨氮填料表 面负荷的变化基本与水温的变化趋势一致。水温低时 mbbr 填料表面负荷低，水温 高时填料表面负荷约达到水温低时的 15 倍。山此可见，硝化细菌受温度影响大， 低温条件下活性较弱。5 pH 值对 MBBR 法的影响微生物的生理活动与环境的酸碱度密切相关，只有在适宜的酸碱度条件下，微 生物才能进行正常的生理活动。pH 值过大的偏离适宜数值，微生物的酶系统的催 化功能就会减弱，其至消失。不同种属的微生物生理活动适应的 pH 值，都有一定 的范围，在这一范围内，还可分为最低 pH 值、最适 pH 值和最高 pH 值。在最低或 最高的 pH 环境中，微生物虽然能够成活，但

11、生理活动微弱，易于死亡，增殖速率 大为降低。参与污水生物处理的微生物，一般最佳的 pH 值范围，介于6. 5-8. 5 之间。MBBR 法作为生物膜法与活性污泥法相结合的工艺，同样依赖于 微生物的生长以达到有机物降解的 LI 的。所以保持微生物最佳 pH 范用是取得良好 污水处理效果的必要条件，当污水（特别是工业废水）的 pH 值变化较大时，需要考 虑设调节池，使污水的 pH 值调节到适宜范围后再进行曝气。6、其他因素对 MBBR 法的影响根据每一个具体试验条件的不同，还会有许多不同的影响因素。如气水比一般 控制在（3、4）,这样的气量能使反应器中的流化床填料均匀地循环转动起来；浊度大使得某些

12、悬浮物容易浊度也需要控制在一定范围内，相关研究结果表明: 覆盖在生物膜的表面，阻碍生物氧化作用的进行，导致处理效率大幅下降，同 时还容易造成流化床填料堵塞，另外整个实验对进水浊度和出水浊度进行了检测， 进水浊度为 17.6-160XTU,出水浊度为 18. 1-142NTU,结果发现中试装置对浊度基 本没有去除效果，出水浊度随着进水浊度的变化而变化，所以我们需要严格控制好 进水浊度的量;COD 容积负荷对去除率也有很大的影响，研究表明 COD 容积负荷为 0. 48-2. 93kg/(m3?d)的范围内对COD 的去除率基本稳定在 60%-80%o 在相同的水力 停留时间下 COD 的去除率随负荷呈正比增加趋势，这是因为当进水 COD 浓度较低时 微生物降解有机物的速率也较小，其降解能力不能充分发挥，当进水 COD 浓度增大 时促进了生物膜微生物的生长，提高了降