摘要：載體是生物膜(mo)移動術反(fan)應器(qi)(MBBR)工藝的(de)(de)(de)(de)關鍵影響因素,利用(yong)親(qin)水(shui)(shui)化改性(xing)聚氨酯載體構建MBBR,用(yong)于城市污(wu)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)中試研(yan)究(jiu)。反(fan)應器(qi)日(ri)處(chu)理(li)能力為(wei)3~3.5t·d-1,水(shui)(shui)力停留時(shi)(shi)間為(wei)7~8h,在(zai)連(lian)續進水(shui)(shui)(進水(shui)(shui)COD140~280mg·L-1,NH4+-N30~50mg·L-1,總(zong)氮(dan)(dan)45~65mg·L-1,總(zong)磷2.5~4.0mg·L-1)條(tiao)件下(xia)(xia)對改性(xing)載體的(de)(de)(de)(de)掛膜(mo)速度(du)、有機(ji)物和(he)氮(dan)(dan)的(de)(de)(de)(de)去(qu)除(chu)效果及不同(tong)溫度(du)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)污(wu)水(shui)(shui)處(chu)理(li)特性(xing)進行了研(yan)究(jiu)。140d的(de)(de)(de)(de)試驗結(jie)果表(biao)明在(zai)24~28℃時(shi)(shi),載體上(shang)生物膜(mo)在(zai)6d左右(you)即可完(wan)成掛膜(mo),并達(da)到(dao)穩(wen)定的(de)(de)(de)(de)處(chu)理(li)效果。COD、NH4+-N、TN和(he)TP的(de)(de)(de)(de)平均去(qu)除(chu)率分別為(wei)70％、97％、70％和(he)39％。隨著水(shui)(shui)溫逐漸(jian)降低(di)到(dao)12℃左右(you),NH4+-N的(de)(de)(de)(de)去(qu)除(chu)率依然(ran)能達(da)到(dao)97％,表(biao)明通過添加改性(xing)載體可以(yi)提高反(fan)應器(qi)低(di)溫條(tiao)件下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)硝(xiao)化能力。

關鍵(jian)詞(ci)：MBBR，城(cheng)市(shi)污水，改性聚氨(an)酯載體，脫(tuo)氮

 傳統的(de)(de)活性污(wu)泥法(fa)存在(zai)COD負荷低、硝(xiao)化及脫氮效(xiao)(xiao)率(lv)差、處(chu)理性能在(zai)低溫(wen)下難以(yi)保證等問題(ti)，尤其是(shi)(shi)對于一些氨氮濃度較高(gao)的(de)(de)污(wu)水(shui)(shui)，去(qu)除效(xiao)(xiao)果(guo)難以(yi)達到(dao)排放(fang)標(biao)準要求(qiu)。隨著水(shui)(shui)質排放(fang)標(biao)準要求(qiu)的(de)(de)逐年嚴(yan)格，出水(shui)(shui)難以(yi)達到(dao)排放(fang)標(biao)準。因此，很(hen)多已經建成的(de)(de)污(wu)水(shui)(shui)處(chu)理廠面臨提(ti)高(gao)處(chu)理能力和出水(shui)(shui)標(biao)準的(de)(de)問題(ti)。通(tong)常采用添加或改進載體是(shi)(shi)一種有(you)效(xiao)(xiao)的(de)(de)提(ti)高(gao)反(fan)應器(qi)中微(wei)生物濃度的(de)(de)方法(fa)，可以(yi)提(ti)高(gao)反(fan)應器(qi)的(de)(de)容積負荷和處(chu)理效(xiao)(xiao)率(lv)。

移動(dong)床(chuang)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)膜反(fan)(fan)應(ying)器（movingbedbiofilmreactor,MBBR）通過在(zai)反(fan)(fan)應(ying)器中添(tian)加生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)載(zai)(zai)(zai)(zai)體(ti),使微生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)附著(zhu)在(zai)載(zai)(zai)(zai)(zai)體(ti)上(shang),載(zai)(zai)(zai)(zai)體(ti)在(zai)反(fan)(fan)應(ying)器內隨著(zhu)混合液的(de)(de)(de)流動(dong)作用(yong)而(er)(er)自由流化,從而(er)(er)達到處(chu)理污(wu)水(shui)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)。反(fan)(fan)應(ying)器中懸浮(fu)載(zai)(zai)(zai)(zai)體(ti)能與(yu)污(wu)水(shui)頻(pin)繁多次接觸，因此(ci)被稱為(wei)“移動(dong)的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)膜”。MBBR不僅克(ke)服了傳(chuan)(chuan)統活性污(wu)泥(ni)(ni)法(fa)占地面積大(da)(da)、污(wu)泥(ni)(ni)膨脹及(ji)污(wu)泥(ni)(ni)流失等(deng)缺(que)點，還解決(jue)了固(gu)定(ding)床(chuang)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)膜法(fa)需(xu)定(ding)期反(fan)(fan)沖洗、清洗濾(lv)料等(deng)復雜操作問題，同(tong)時在(zai)保證傳(chuan)(chuan)質效率的(de)(de)(de)基礎(chu)上(shang)，克(ke)服了傳(chuan)(chuan)統流化床(chuang)反(fan)(fan)應(ying)器使載(zai)(zai)(zai)(zai)體(ti)流化動(dong)力消耗過大(da)(da)的(de)(de)(de)缺(que)點，因此(ci)該技術在(zai)國(guo)(guo)外(wai)得(de)到了廣泛的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)。而(er)(er)在(zai)我(wo)國(guo)(guo)近年MBBR雖然已(yi)(yi)開(kai)(kai)始出現工業應(ying)用(yong)案例(li)，但生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)膜載(zai)(zai)(zai)(zai)體(ti)及(ji)處(chu)理工藝以模仿國(guo)(guo)外(wai)技術為(wei)主，缺(que)乏自主研(yan)發，相(xiang)關基礎(chu)研(yan)究(jiu)，特別是生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)載(zai)(zai)(zai)(zai)體(ti)開(kai)(kai)發和生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)膜的(de)(de)(de)機(ji)制研(yan)究(jiu)比較滯后，已(yi)(yi)有的(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)也(ye)主要(yao)停留在(zai)小試和中試研(yan)究(jiu)階段(duan)，無法(fa)滿足應(ying)用(yong)的(de)(de)(de)需(xu)求。

對于MBBR工(gong)藝，生(sheng)物(wu)(wu)膜(mo)(mo)載(zai)體是(shi)(shi)(shi)核(he)心(xin)。目前，市場(chang)上存在(zai)(zai)很(hen)多(duo)不同形(xing)狀、材料(liao)(liao)和(he)(he)比(bi)表(biao)面積的(de)(de)載(zai)體。聚氨酯泡(pao)沫（polyrethanefoam,PUF）被認為是(shi)(shi)(shi)理想的(de)(de)固定(ding)生(sheng)物(wu)(wu)膜(mo)(mo)的(de)(de)多(duo)孔(kong)載(zai)體,具有(you)載(zai)體孔(kong)徑可控,比(bi)表(biao)面積大(da),而且由于微生(sheng)物(wu)(wu)容易在(zai)(zai)多(duo)孔(kong)載(zai)體里聚集成(cheng)膜(mo)(mo),避免(mian)剪切力的(de)(de)影響(xiang),從(cong)而可以通過PUF載(zai)體大(da)小控制(zhi)生(sheng)物(wu)(wu)膜(mo)(mo)的(de)(de)結(jie)(jie)構(gou)。同時，在(zai)(zai)載(zai)體內(nei)外由于溶解氧(yang)傳遞(di)的(de)(de)限制(zhi)能形(xing)成(cheng)好氧(yang)和(he)(he)厭氧(yang)環境，可以同時去(qu)除廢水中的(de)(de)有(you)機物(wu)(wu)和(he)(he)含氮化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)，也可以通過形(xing)成(cheng)結(jie)(jie)構(gou)可控的(de)(de)生(sheng)物(wu)(wu)膜(mo)(mo)實現污泥(ni)減(jian)量化(hua)(hua)(hua)。但是(shi)(shi)(shi)，通常(chang)的(de)(de)聚氨酯載(zai)體表(biao)面都是(shi)(shi)(shi)疏水性(xing)，載(zai)體流(liu)化(hua)(hua)(hua)時間長，載(zai)體掛(gua)(gua)(gua)膜(mo)(mo)速度慢(man)，一(yi)般需要20d以上，導致(zhi)反應(ying)器啟動耗時，影響(xiang)了其在(zai)(zai)MBBR的(de)(de)應(ying)用。由于微生(sheng)物(wu)(wu)成(cheng)膜(mo)(mo)及(ji)生(sheng)物(wu)(wu)膜(mo)(mo)的(de)(de)穩定(ding)性(xing)與載(zai)體的(de)(de)親(qin)(qin)(qin)水性(xing)及(ji)表(biao)面帶(dai)負電性(xing)質密切相關(guan)，因此PUF多(duo)孔(kong)載(zai)體的(de)(de)親(qin)(qin)(qin)水化(hua)(hua)(hua)改(gai)性(xing)是(shi)(shi)(shi)解決其流(liu)化(hua)(hua)(hua)和(he)(he)成(cheng)膜(mo)(mo)慢(man)的(de)(de)關(guan)鍵。本課題組前期對PUF親(qin)(qin)(qin)水化(hua)(hua)(hua)改(gai)性(xing)途徑做了一(yi)系列(lie)探索，利用直(zhi)接(jie)發泡(pao)方(fang)(fang)法(fa)(fa)，成(cheng)功建立了PUF多(duo)孔(kong)載(zai)體親(qin)(qin)(qin)水化(hua)(hua)(hua)改(gai)性(xing)的(de)(de)方(fang)(fang)法(fa)(fa)，使其PUF材料(liao)(liao)和(he)(he)水的(de)(de)接(jie)觸角大(da)幅(fu)度減(jian)小，提高了載(zai)體表(biao)面的(de)(de)親(qin)(qin)(qin)水性(xing)，從(cong)而顯(xian)著提高掛(gua)(gua)(gua)膜(mo)(mo)速度，大(da)幅(fu)度縮短載(zai)體流(liu)化(hua)(hua)(hua)時間，而且生(sheng)物(wu)(wu)膜(mo)(mo)掛(gua)(gua)(gua)模量比(bi)未(wei)改(gai)性(xing)的(de)(de)高。

本研(yan)究采用本課題組(zu)開發的(de)(de)(de)表(biao)面親水(shui)化改性(xing)的(de)(de)(de)PUF多(duo)孔(kong)載體，構建MBBR反應(ying)器，通過實際污水(shui)的(de)(de)(de)中試(shi)試(shi)驗，分析親水(shui)PUF載體的(de)(de)(de)掛膜效果及其(qi)有機物、氮(dan)和磷的(de)(de)(de)去(qu)(qu)除(chu)效果，尤其(qi)是(shi)低(di)溫(wen)下去(qu)(qu)除(chu)氮(dan)的(de)(de)(de)效果，以期為進一步(bu)的(de)(de)(de)機制研(yan)究和應(ying)用積累工程數據。

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”

相關文章